CN109468122A - 一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊及其制备方法,属于相变储能材料技术领域。所述纳米胶囊由致密二氧化硅壳和介孔二氧化硅/有机相变材料复合物芯组成,其内部呈现长程有序介孔结构,外部直径小于200nm,并具有典型的“核–壳”结构;所述有机相变材料在纳米胶囊中所占质量百分比含量为35~50wt.%。所述纳米胶囊的制备方法为:采用乳液模板自组装法和乳液模板界面缩聚法,通过严格控制表面活性剂的用量、核壳原料配比、搅拌速率等反应条件,在溶胶-凝胶过程中,原位形成所述纳米胶囊。本发明的纳米胶囊与传统相变材料微胶囊相比,具有更快热响应和热传导速率和更低过冷度,可有效实施高灵敏热温调节和热管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种相变储能材料纳米胶囊,尤其涉及一种具有“核-壳”结构的介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊及其制备方法,属于相变储能材料技术领域。
背景技术
能源作为人类社会生产生活的动力,与现代社会的发展与经济的繁荣息息相关。当今,世界能源己步入一个新的变革期。能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现,成为世界各国面临的共同问题。由于人类向地球索取了大量的煤、石油、天然气等不可再生的能源,一些国家的煤炭资源已挖掘殆尽,导致矿物能源枯竭和环境污染等问题也越来越突出,提高能源利用效率和开发可再生能源成为当前人类面临的重要课题。然而由于能源的供应与需求都具有较强的时间和空间性,在许多情况下人们还不能合理地利用能源,如在不需要热时却有大量的热产生,有时供应的热有很大一部分作为余热被损失掉等。这就迫切需要开发一种像蓄水池一样能把热量储存起来,在需要时再把能量释放出来的技术,用来解决这种能量供求在时间和空间上分配的不均匀性。热能储存技术恰好具备这一特点,可以满足这种能量应用的需求。
充分利用热能储存技术是提高能源利用率和保护环境的有效手段,近年来已经成为世界各国的研究热点。热能储存又包括显热储存和潜热相变热储存。显热储存时,储热材料是利用自身的高热容和高热导率通过温度的升高来储存能量,该过程只是发生温度的变化,而不发生其他任何变化。这种储热方式简单、成本低,但是在释放能量时,其温度发生连续变化,不能在恒定的温度下释放所有能量,难以达到控温的目的,且这类材料的密度较低,因此难以达到利用的价值。潜热储存是利用材料在发生相变时吸收或释放能量来储热或释能,所以也可称为相变储能,这类材料称为相变储能材料(简称“相变材料”)。作为相变材料中的重要成员,“固-液”相变材料具有潜热大、相转变温度窄、相变过程中体积变化小等特点,是目前应用最为广泛的相变储能材料。但其在相变过程中会在一定条件下呈现液态,具有一定的流动性,因此必须采用有容器盛装,且容器必须密封,以防止其泄漏、腐蚀或污染环境;此外,容器相对相变储能材料而言必须是惰性的,这在很大程度上束缚了“固-液”相变材料在实际中的应用,并且有机相变储能材料的传热系数通常较低,为提高传热效果需要较大的比表面,因此就迫切需要把相变储能材料封装起来。
近年来,随着高分子技术的进步,“固-液”相变材料的封装方式出现了新的发展。应用较广泛的是将微胶囊技术与相变储能材料相结合,获得宏观上为固态,而在微观下可保持固-液相变特性的复合相变储能材料。这种微胶囊化的复合相变储能材料很好地解决了相变储能材料的流动性和易泄露问题,并且可以解决相变储能材料的疲劳及其与周围材料的界面等问题,使材料具有更长的使用寿命。其中胶囊壁为相变储能材料提供稳定的相变空间,起到了保护和密封相变储能材料的作用,所以壁材对微胶囊的性能有重要影响。通过惰性无机壁材包覆相变储能材料使其形成微胶囊,不仅可有效防止芯材的泄漏,还可利用无机壁材的高导热特点显著提升相变储能材料的热传导性和热扩散性。然而,随着相变储能材料微胶囊作为独立储能单元在集成电路芯片降温、新型生物传感器精密控温等尖端领域的应用范围不断拓宽,而传统“核-壳”型相变材料微胶囊存在热传导速率较慢、过冷度较大和相变控温能力欠佳等缺陷,因而迫切需要开发出具有更大比表面积的相变材料纳米胶囊,用来提供更大的相变材料接触面以实施更快速的热传导,从而更大幅度地降低相变材料过冷度、增强热敏感性、提高其热响应速率。
发明内容
本发明的目的是提供一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊及其制备方法。本发明设计了一种由介孔二氧化硅/有机相变材料复合物为芯、致密二氧化硅为壳、并具有典型“核–壳”结构的纳米胶囊。所述纳米胶囊内部二氧化硅基体中形成的长程有序介孔结构,不仅能为所负载的有机相变材料提供巨大的比表面积来传递热量,还能对有机相变材料产生异相成核作用,促使有机相变材料迅速发生相转变来实现热能的储存和释放,从而有效地降低了相变材料的过冷度、显著增强其热传导和热响应速率。与此同时,通过在所述纳米胶囊外部形成致密的二氧化硅壳层,实现对介孔二氧化硅/有机相变材料复合物的严密封装和有效保护,从而防止了相变材料的泄漏和流失,显著提高了相变材料的工作寿命。本发明提供了一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊的制备方法,所述制备方法首先利用表面活性剂、有机相变材料和硅源建立一个乳液模板体系,然后利用盐酸作为引发剂,少量滴加盐酸溶液可引发硅源从乳液油相中迁移至胶束表面水解形成的硅溶胶,一部分硅溶胶会与球型乳液胶束发生结构重整,自组装形成三维硅溶胶/有机相变材料复合胶束,另一部分会被表面活性剂的静电力吸引至三维复合胶束的表面。反应体系的酸度会随盐酸溶液持续滴加而增强,硅溶胶会进一步发生缩聚反应形成硅凝胶,最终同步形成致密二氧化硅外壳和介孔二氧化硅/有机相变材料复合芯体。通过严格控制表面活性剂的用量、核/壳原料配比、搅拌速率等合成条件,可成功制备出内部呈长程有序介孔结构、表面呈致密形貌的二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊。
与传统“核-壳”结构相变材料微胶囊相比,本发明的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊具有明显的小尺寸效应,其内部长程有序介孔结构可为所负载的相变材料提供巨大的接触面积,这不仅使相变材料获得更快的热响应速度和更高的热传导率,还大幅度降低了过冷度,使所述纳米胶囊的热管理性能更优异、更稳定可靠。本发明以无机多孔材料作为纳米胶囊的支撑材料,可有效提高有机相变储能材料单位质量储热效率和整体材料机械强度,非常适用于集成电路芯片降温、生物传感器热温调节等需要精确温度控制的尖端领域,也适用于航空航天、太阳能利用、工业余热回收、采暖空调及家用电器等领域。
为实现上述技术目标,本发明采用的技术方案如下:
一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,其特征在于,所述纳米胶囊是以致密二氧化硅为壳、介孔二氧化硅/有机相变材料复合物为芯、并具有典型“核–壳”结构的纳米胶囊,所述有机相变材料在纳米胶囊中所占质量百分比含量优选为35~50wt.%。
进一步的,所述纳米胶囊内部呈现长程有序介孔结构;所述的长程为壳层内部的空间。
进一步的,所述纳米胶囊的粒径直径即外部直径小于200nm。
制备所述一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊的方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
在反应瓶A中将有机相变材料和硅源混合,调节混合温度高于有机相变材料熔点10~20℃,持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在相同温度下,在另外一个反应瓶B内将表面活性剂溶于非水有机溶剂分散剂中,并搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入反应瓶A中,以300~350rpm的搅拌转速持续搅拌5h,得到稳定的非水分散型“水包油”乳液;
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度不变,在反应瓶A中缓慢滴加盐酸水溶液,同时提高搅拌转速至550~750rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,盐酸溶液滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到目标产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将目标产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到具有“核-壳”结构的介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊。
进一步的,所述有机相变材料优选为高级脂肪族烷烃、高级脂肪醇、高级脂肪酸和高级脂肪醇酯中的任意一种,优选为高级脂肪族烷烃。所述的高级脂肪优选为C10-C30。
进一步的,所述硅源为正硅酸四乙酯、正硅酸四丁酯、甲基三甲氧基硅烷中的任意一种,优选为正硅酸四乙酯。
进一步的,所述非水有机溶剂分散剂为甲酰胺、乙腈/乙醇混合物(体积比为1/1)、乙醇/乙酰丙酮混合物(体积比为1/1)中的任意一种。
进一步的,所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的任意一种。
进一步的,所述步骤(1)中有机相变材料和硅源的质量比为1∶(1.0~1.5),优选为1∶1.3,每5g有机相变材料对应1.0~1.5g表面活性剂、50~100ml非水有机溶剂。
进一步的,所述步骤(2)中盐酸水溶液的加入量为每5g硅源对应60~80ml盐酸水溶液;盐酸水溶液的pH值在–0.5~1之间,优选为–0.24。
采用本发明的技术方案的有益效果是:
(1)针对传统的“核-壳”结构相变材料微胶囊存在的导热系数低、热响应速率慢、过冷度高等缺陷,本发明所制备的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,不仅胶囊本身具有小尺寸和大比表面积纳米效应,且其内部长程有序的介孔结构也可为所负载的有机相变材料提供巨大的接触面积和显著的异相成核效果,从而有效抑制了有机相变材料的过冷现象、大幅提高了相变材料的热传导和热响应速率。
(2)本发明所制备的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,其内部由长程有序无机介孔材料为有机相变材料提供支撑,外部由致密二氧化硅所包覆,这样的新型“核-壳”结构可有效解决传统相变材料芯材相变过程中的体积变化和液体泄漏流失难题,显著提高所负载相变材料的相变循环稳定性,延长了其工作寿命。
(3)本发明的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,虽然其结构复杂,却可通过原位一步法制备而成,其制备方法工艺简单、生产过程中无有毒有害物质产生,制备过程绿色环保,易实现工业化,所制备的复合纳米胶囊可实现高灵敏的热管理和热温调节,非常适合应用于集成电路芯片降温、生物传感器热温调节等需要精确温度控制的尖端领域,其潜在应用领域非常广泛。
附图说明
图1为“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊的透射电子显微镜照片;
图2为“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊的小角X射线散射谱图;
图3为“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊的氮气吸附-脱附和孔径分布曲线;
具体实施实例
下面的实施例是基于本发明技术方案前提下进行实施的,提供了详细的合成方法和实施过程,但是这些实施例不是对本发明保护范围的限制。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
将5.0g正二十烷和6.5g正硅酸乙酯在250ml的三口反应瓶中混合,混合温度为50℃,在300rpm的转速下持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在另外一个大烧杯中,将1.0g十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子型表面活性剂溶于75ml甲酰胺中,在50℃下进行磁力搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入三口反应瓶中,持续搅拌5h得到稳定的非水分散型“水包油”乳液。
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度为50℃不变,在三口反应瓶中缓慢滴加75ml的pH为-0.24的盐酸水溶液作为引发剂,同时提高搅拌速度至600rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到平均直径为160nm的“核-壳”型介孔二氧化硅/正二十烷相变材料复合纳米胶囊。
实施例2
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
将5.0g正十八烷和6.5g正硅酸乙酯在250ml的三口反应瓶中混合,混合温度为45℃,在350rpm的转速下持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在另外一个大烧杯中,将1.0g十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子型表面活性剂溶于75ml甲酰胺中,在45℃下进行磁力搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入三口反应瓶中,持续搅拌5h得到稳定的非水分散型“水包油”乳液。
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度为45℃不变,在三口反应瓶中缓慢滴加75ml的pH为-0.24的盐酸水溶液作为引发剂,同时提高搅拌速度至750rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到平均直径为159nm的“核-壳”型介孔二氧化硅/正十八烷相变材料复合纳米胶囊。
实施例3
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
将5.0g正二十二烷和6.5g正硅酸乙酯在250ml的三口反应瓶中混合,混合温度为55℃,在300rpm的转速下持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在另外一个大烧杯中,将1.0g十六烷基三甲基溴化铵作为阳离子型表面活性剂溶于75ml甲酰胺中,在55℃下进行磁力搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入三口反应瓶中,持续搅拌5h得到稳定的非水分散型“水包油”乳液。
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度为55℃不变,在三口反应瓶中缓慢滴加75ml的pH为–0.24的盐酸水溶液作为引发剂,同时提高搅拌速度至550rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到平均直径为170nm的“核-壳”型介孔二氧化硅/正二十二烷相变材料复合纳米胶囊。
实施例4
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
将5.0g正二十烷和6.5g正硅酸乙酯在250ml的三口反应瓶中混合,混合温度为50℃,在300rpm的转速下持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在另外一个大烧杯中,将1.5g环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷嵌段共聚物作为非离子型表面活性剂溶于75ml甲酰胺中,在50℃下进行磁力搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入三口反应瓶中,持续搅拌5h得到稳定的非水分散型“水包油”乳液。
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度为50℃不变,在三口反应瓶中缓慢滴加75ml的pH为-0.24的盐酸水溶液作为引发剂,同时提高搅拌速度至600rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到平均直径为162nm的“核-壳”型介孔二氧化硅/正二十烷相变材料复合纳米胶囊。
实施例5
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
将5.0g正十八烷和6.5g正硅酸乙酯在250ml的三口反应瓶中混合,混合温度为45℃,在350rpm的转速下持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在另外一个大烧杯中,将1.5g环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷嵌段共聚物作为非离子型表面活性剂溶于75ml甲酰胺中,在45℃下进行磁力搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入三口反应瓶中,持续搅拌5h得到稳定的非水分散型“水包油”乳液。
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度为45℃不变,在三口反应瓶中缓慢滴加75ml的pH为-0.24的盐酸水溶液作为引发剂,同时提高搅拌速度至750rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到平均直径为155nm的“核-壳”型介孔二氧化硅/正十八烷相变材料复合纳米胶囊。
实施例6
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
将5.0g正二十二烷和6.5g正硅酸乙酯在250ml的三口反应瓶中混合,混合温度为55℃,在300rpm的转速下持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在另外一个大烧杯中,将1.5g环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷嵌段共聚物作为非离子型表面活性剂溶于75ml甲酰胺中,在55℃下进行磁力搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入三口反应瓶中,持续搅拌5h得到稳定的非水分散型“水包油”乳液。
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度为55℃不变,在三口反应瓶中缓慢滴加75ml的pH为-0.24的盐酸水溶液作为引发剂,同时提高搅拌速度至550rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到平均直径为173nm的“核-壳”型介孔二氧化硅/正二十二烷相变材料复合纳米胶囊。
本实施方式制备的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊(实施例1)的透射电子显微镜照片如图1所示,可以发现所制备的复合纳米胶囊的粒子直径约为160nm,其内部为三维长程有序孔状结构,外部为致密结构壳层,外层壳厚度约为20nm。本实施方式制备的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊(实施例1)的小角X射线散射谱图如图2所示,可以发现所制备的纳米胶囊在2θ=0.97°产生强烈衍射峰对应(110)面,结合透射电子显微镜观察到的结果,表明纳米胶囊内部呈现SBA-16型三维长程有序介孔结构。本实施方式制备的具有“核-壳”结构的介孔二氧化硅/相变材料复合纳米胶囊(实施例1)的氮气吸附-脱附曲线如图3所示,根据IUPAC的分类方法,显示该纳米胶囊的吸附脱附等温线呈现典型的Langmuir–IV型等温线,并显示H1型滞后环,属于中型介孔结构,其孔径为3.571nm,BET比表面积为693.972m2/g,孔容为0.753cm3/g,表明所制备的纳米胶囊内部具有大比表面积,从而为所负载的相变材料提供巨大的接触面。
对表1中数据的参考表明,本发明以上实施例所制备的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,与传统“核-壳”结构二氧化硅包覆正二十烷相变材料微胶囊(对照例)相比,具有更高的热传导系数和更低的过冷度。这是由于所制备的纳米胶囊本身的纳米尺寸度及其内部长程有序介孔结构,有效增大了相变材料的接触面积,使相变材料的传热面积大幅增加,因而可使其获得更高的热传导和热响应速率和更低的过冷度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
表1实施例1-6所制备的“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊和传统“核-壳”结构相变材料微胶囊(对照例)的相变储能特性
Claims (10)
1.一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,其特征在于,所述纳米胶囊是以致密二氧化硅为壳、介孔二氧化硅/有机相变材料复合物为芯、并具有“核–壳”结构的纳米胶囊。
2.按照权利要求1所述的一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,其特征在于,所述有机相变材料在纳米胶囊中所占质量百分比含量为35~50wt.%。
3.按照权利要求1所述的一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊,其特征在于,所述纳米胶囊内部呈现长程有序介孔结构,所述纳米胶囊的外部直径小于200nm。
4.制备权利要求1-3任一项所述的一种“核-壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)非水分散型“水包油”乳液的制备
在反应瓶A中将有机相变材料和硅源混合,调节混合温度高于有机相变材料熔点10~20℃,持续搅拌30min,得到稳定均匀的油相溶液;在相同温度下,在另外一个反应瓶B内将表面活性剂溶于非水有机溶剂分散剂中,并搅拌至表面活性剂完全溶解,再将其倒入反应瓶A中,以300~350rpm的搅拌转速持续搅拌5h,得到稳定的非水分散型“水包油”乳液;
(2)硅源水解、硅溶胶/有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚
保持所述步骤(1)中反应温度不变,在反应瓶A中缓慢滴加盐酸水溶液,同时提高搅拌转速至550~750rpm,通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5h,盐酸溶液滴加完成后继续搅拌5h,停止搅拌后在该反应温度下陈化24h,然后通过过滤得到目标产物,再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后,将目标产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发,得到具有“核-壳”结构的介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,所述有机相变材料为高级脂肪族烷烃、高级脂肪醇、高级脂肪酸和高级脂肪醇酯中的任意一种,优选为高级脂肪族烷烃。
6.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,所述硅源为正硅酸四乙酯、正硅酸四丁酯、甲基三甲氧基硅烷中的任意一种,优选为正硅酸四乙酯。
7.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,所述非水有机溶剂分散剂为甲酰胺、乙腈/乙醇混合物(体积比为1/1)、乙醇/乙酰丙酮混合物(体积比为1/1)中的任意一种。
8.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的任意一种。
9.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中有机相变材料和硅源的质量比为1∶(1.0~1.5),优选为1∶1.3,每5g有机相变材料对应1.0~1.5g表面活性剂、50~100ml非水有机溶剂。
10.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中盐酸水溶液的加入量为每5g硅源对应60~80ml盐酸水溶液;盐酸水溶液的PH值为-0.5~1,优选为-0.24。
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