CN109837069B - 一种多元基体复合相变储能材料及其制备方法 - Google Patents
一种多元基体复合相变储能材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109837069B CN109837069B CN201910180277.XA CN201910180277A CN109837069B CN 109837069 B CN109837069 B CN 109837069B CN 201910180277 A CN201910180277 A CN 201910180277A CN 109837069 B CN109837069 B CN 109837069B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase change
- matrix
- energy storage
- storage material
- change energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 224
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 150
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 115
- 239000011232 storage material Substances 0.000 title claims abstract description 115
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 289
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 145
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 107
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 76
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 9
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 102
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 52
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 51
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 35
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 32
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 26
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 26
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 25
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 23
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 23
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 claims description 19
- 241000722363 Piper Species 0.000 claims description 19
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 claims description 19
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 claims description 19
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- 241000219000 Populus Species 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 8
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 8
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 abstract description 33
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 9
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 8
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 2
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 2
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 2
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- -1 land reclamation Substances 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 2
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 2
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 1
- 239000011469 building brick Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- IYRDVAUFQZOLSB-UHFFFAOYSA-N copper iron Chemical compound [Fe].[Cu] IYRDVAUFQZOLSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 239000007777 multifunctional material Substances 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste
Abstract
本发明公开了一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，该方法所需材料来源均来源广泛，在我国很容易得到，生产成本低，价格低廉，简单易行，利于工业化应用。该方法包括步骤1，多元基体制备：1.1生物质固体废弃物基体制备，1.2铁尾矿基体制备，1.3硅藻土基体制备；步骤2，多元基体复合相变储能材料制备的过程。本发明还公开了使用该方法制备的多元基体复合相变储能材料，该复合相变储能材料既能提高固体废弃物综合利用水平，又能解决相变材料泄漏和有机相变材料导热性差等问题，具有固体废弃物利用水平高，导热性能好，对相变材料的封装承载率高的主要功能优点。
Description
技术领域
本发明属于新能源材料技术领域，具体涉及一种基于生物质固体废弃物、铁尾矿固体废弃物与硅藻土耦合而成多元基体的、低温有机相变体系下的复合相变储能材料及制备方法。
背景技术
工业固体废弃物是指在工业生产过程中产生的尾矿、赤泥、钢铁渣、有色冶炼渣、粉煤灰、煤矸石、工业副产石膏等固体废物。据《中国矿产资源节约与综合利用报告(2015年)》报道，我国目前矿山固体废弃物堆存量接近600亿t，其中废石堆存438亿t，75％来源于煤矸石和铁铜开采过程；其中尾矿堆存146亿t，83％为铁矿、铜矿、金矿的尾矿。铁矿废石是产生量和堆存量最大的一类废石，其中铁尾矿所占比重最大，约占尾矿总量的50％，而其利用率却只有不到20％。矿山固体废弃物大量排放，不仅占用了大量土地，耗费人力和财力，而且有些固体废弃物中含有的重金属离子等有害物质，还会对大气、土壤、地表水及地下水产生严重污染，威胁人类身体健康。现阶段节能减排，环境保护和可持续发展的客观要求，使得如何实现固体废弃物地无害化、减量化、资源化处理处置，降低其造成的生态环境危害，成为固体废弃物研究的热点之一。
目前对于对铁尾矿的利用主要集中在再选回收铁、回收有价元素、充填材料、复垦造地、建筑用砖、路基材料、生物工程等，目前铁尾矿综合利用水平不高，高端高附加值产品较少。
此外，中国生物质固体废弃物资源极为丰富，单单秸秆年产量突破8×108t，然而长期以来生物质固体废弃物作为一种优质资源却没有得到充分合理的利用，其中大量的秸秆被丢弃、焚烧，不仅造成了资源浪费，还污染了大气环境，这些问题的存在引起了全社会的广泛关注。目前生物质固体废弃物的利用主要集中在生物柴油、燃料乙醇、沼气发电、生物塑料和固化成型燃烧发电等方面的常规应用。
除了常规的综合利用外，在热存储方面，相变储能材料是利用材料的相态变化来进行热能存储，与传统显热储能材料相比，不仅储能密度大且整个过程近似恒温，因此在可再生能源开发利用领域及电能削峰填谷等方面具有极其广阔的应用前景，正成为新的应用热点，日益引起人们的重视。专利CN107236524A核桃壳储存石蜡的制备方法；专利CN108690564A和CN108676550A公开了一种利用椰壳、果壳及其它生物质活性炭来制备多孔材料与水合无机盐复合制备相变储能材料的方法；专利CN107195925A工开了一种蔗糖渣或葡萄糖来制备燃料电池与石蜡相变材料复合制备基于相变材料的生物质燃料电池的方法；专利CN106010551A公开了一种以作物秸秆、树叶、树皮，马铃薯淀粉废渣，醋渣，酒渣，动物粪便等制备成添加剂，将相变材料与黏土混合在一起制备黏土基热相变多功能材料的方法；CN104098318A公开了一种核桃壳活化成多孔材料，与建筑石膏板基材及石蜡或十二醇相变材料混合制备生物质多孔相变调温调湿材料的方法；专利CN105327659A公开了一种以酚醇液化树脂为壁材，相变材料石蜡为芯材的生物质酚醇液化树脂相变微胶囊制备方法；专利CN106987232A公开一种竹粉、木粉、玉米秸秆为载体的相变材料的制备方法；专利CN108439868A公开了一种竹粉、木粉、玉米秸秆中的一种或混合物为载体与相变材料混合制备自修复生态水泥道路材料的制备方法。
专利CN107011868A公开了一种以铁尾矿为原料利用一些添加剂来制备铁尾矿陶瓷作为载体与石蜡复合，采用熔融浸透法制备石蜡/铁尾矿陶瓷复合相变储能材料的方法；专利CN107286914A亦公开了一种以铁尾矿为原料利用其它的一些添加剂来制备铁尾矿陶瓷与无机盐复合来制备一种基于铁尾矿的陶瓷基储热材料的方法；专利CN107286914A公开了一种铁尾矿作为其中的一种组分与黏土矿、废陶瓷料、炭化硅微粉、菱镁尾矿、石英砂制备载体，与相变材料复合制备可相变控温的瓷砖的方法。
国内外虽然有少量利用矿山固体废弃物和生物质固体废弃物制备相变储能材料的报道，但是上述公开的专利和报道都只是涉及以生物质固体废弃物，粉煤灰，尾矿，矿渣等单一固体废弃物来制备相变材料的载体基体，固体废弃物利用水平比较低，且众多公开的利用固体废弃物来作为相变材料载体的专利或报道中鲜有提及对所制备相变材料在实际应用中的存在泄漏和同时改善有机相变材料热导率低等问题，部分专利制备载体时使用化学改性，工艺复杂和成本较高，而这些均是阻碍相变材料实际应用的主要难题之一。此外，虽然学者已经对相变储能材料进行了大量的研究工作，但其存在的封装泄漏、传热效率低的问题仍然需要进一步探索。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既能提高固体废弃物综合利用水平，又能解决相变材料泄漏和有机相变材料导热性差等问题的新型体系下的多元基体复合相变储能材料，该复合相变储能材料具有固体废弃物利用水平高，导热性能好，对相变材料的封装承载率高的主要功能优点；
本发明的另一个目的是，提供一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，该方法所需材料来源均来源广泛，在我国很容易得到，生产成本低，价格低廉，简单易行，利于工业化应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，多元基体制备：
1.1生物质固体废弃物基体制备：
将生物质固体废弃物粉碎至100目以下，隔绝空气加热至200～300℃时保温30～40分钟，继续升温至800℃时保温60～90分钟，冷却至室温，得到所述生物质固体废弃物基体，所述生物质固体废弃物由90wt％的辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑组成；
1.2铁尾矿基体制备：
将粒径为-60目的铁尾矿在100～120℃下干燥1～2h，除去所述铁尾矿中含有的铁杂质，将所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比(37～40)：(8～10)：(3～5)的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5～2倍的水混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在100～120℃下干燥2～3h，之后升温至300～320℃时保温35～45分钟，然后再加热至600℃时保温60～70分钟，冷却至室温得到所述铁尾矿基体；
1.3硅藻土基体制备：
将硅藻土除去所述硅藻土中含有的铁杂质，之后升温至320～380℃时保温1.5～2h，冷却至室温得到所述硅藻土基体；
生物质固体废弃物基体制备、铁尾矿基体制备和硅藻土基体制备之间顺序不做限定；
步骤2，按照以下重量分数称重：低温有机相变材料25～35％、所述生物质固体废弃物基体10～25％、所述铁尾矿基体20～25％、所述硅藻土基体20～40％，混合得到复合相变储能材料前体，将所述复合相变储能材料前体加热搅拌，升温至70～80℃保持温度10～15min，并持续搅拌，之后冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料，所述低温有机相变材料为相变温度在100℃以下的有机相变材料或共晶有机相变材料。
上述技术方案中，步骤1.1，还包括先将所述辣椒秸秆预粉碎至10～100mm的颗粒，再将90wt％的预粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至200～300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，冷却至室温，筛分后取-60目物料即得到所述生物质固体废弃物基体。
上述技术方案中，步骤1.2，采用0.8～1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去铁尾矿中含铁杂质，所述铁尾矿混合物是采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800～2000r/min搅拌速度下进行搅拌得到的。
上述技术方案中，步骤1.3，采用0.8～1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去硅藻土中含铁杂质。
上述技术方案中，步骤1.3，所述硅藻土为能够吸附自身重量2.6倍以上水的硅藻土。
上述技术方案中，步骤2，采用水浴锅或数显恒湿多头磁力搅拌器在1500～2000r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合。
上述技术方案中，步骤2，所述低温有机相变材料为单晶有机相变材料棕榈酸。
上述技术方案中，步骤2，按照以下重量分数称重：低温有机相变材料25～35％、所述生物质固体废弃物基体10～25％、所述铁尾矿基体20～25％、所述硅藻土基体30～40％，导热材料0.2～0.4％，混合得到复合相变储能材料前体，将所述复合相变储能材料前体加热搅拌，升温至80℃保持温度10～15min，并持续搅拌，之后冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料，所述低温有机相变材料为有机相变材料或共晶有机相变材料。
上述技术方案中，所述导热材料为碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨或活性炭中的至少一种。
上述技术方案中，制得的所述多元基体复合相变储能材料采用压片法测试检验其低温有机相变材料的封装效果。
一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，多元基体制备：
1.1生物质固体废弃物基体制备：
先将辣椒秸秆预粉碎至10～100mm的颗粒，再将90wt％的预粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，自然冷却至室温，筛分后取-60目物料得到所述生物质固体废弃物基体；
1.2铁尾矿基体制备：
将铁尾矿在110℃下干燥2h，采用0.8～1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去铁尾矿中含铁杂质，将除去铁杂质的-60目所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比37：10：3的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5～2倍的水，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800～2000r/min搅拌速度下混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在120℃下干燥2h，之后升温至320℃时保温35分钟，然后再加热至600℃时保温70分钟，自然冷却至室温得到所述铁尾矿基体；
1.3硅藻土基体制备：
将能够吸附自身重量2.6倍以上水的硅藻土采用0.8～1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去所述硅藻土中含有的铁杂质，之后升温至360℃时保温2h，自然冷却至室温得到所述硅藻土基体；
步骤2，按照以下重量分数称重：有机相变材料棕榈酸30％、所述生物质固体废弃物基体20～25％、所述铁尾矿基体20～25％、所述硅藻土基体20～30％、碳纳米管0.2～0.4％，混合得到复合相变储能材料前体，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800～2000r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合，升温至80℃保持温度10min，并持续搅拌，之后自然冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
一种多元基体复合相变储能材料，采用上述技术方案制备而成。
本发明的优点和有益效果为：
(1)新体系下的复合相变储能材料制备方法，可使固体废弃物对有机相变材料的承载率提高10％以上，可实现生物质固体废弃物和铁尾矿固体废弃物的资源化循环利用，变废为宝，同时实现生物质固体废弃物和铁尾矿固体废弃物的“减量化、资源化、无害化”处置的目标，减小其对环境的污染。
(2)在制备过程中各组分基体仅进行热处理作为预处理的方式，相比化学改性的预处理，工艺简单，操作容易，不产生废液，对环境污染小，处理方便。将上述三种制备的生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体和硅藻土基体按照2:2:3左右的质量比进行直接混合，便可得到多元基体。其中生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体作为相变材料的主要承载基体，起着基体骨架的作用；而硅藻土基体既可承载相变材料，同时其具有的高封装性能可改善上述两种固体废弃物在承载率和封装效果，相比于仅采用单一固体废弃物作为相变材料的基体，加入硅藻土之后的多元基体，可使得承载率得到10％以上的改善，这样固体废弃物的使用量和技术水平均可得到大大提升。
(3)天然硅藻土基体材料的加入显著提高和改善了，生物质固体废弃物基体材料的封装效果和相变材料的承载率，为相变材料的封装防泄漏提供了新的性价比极高解决途径和方式，有利于加速其实际应用进程。
(4)在尽量不降低相变材料相变潜热的前提下，有效改善相变材料的导热性差的问题，提高热传导效率。
(5)制备的体系下的复合相变储能材料相比纯有机相变材料具有较高的热导率，传热效果好。
(6)导热材料为碳纳米管，亦可为石墨烯、膨胀石墨及活性炭等导热剂，其加入可进一步改善有机相变材料的传热效果，从而保证低温有机相变材料/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/导热剂体系下的复合相变储能材料具有较高的热导率，大大改善其传热效果。
(7)此体系下的复合相变储能材料制备方法简单易行，成本低，便于在实际中应用。
附图说明
图1是本发明实施例一中生物质固体废弃物基体封装的棕榈酸压片法测试图；
其中棕榈酸与生物质固体废弃物基体的质量比分别为：
S-1-1：3:2、S-1-2：1:1、S-1-3：2:3、S-1-4：3:7、S1-5：1:4、S1-6：1:9。
图2是本发明实施例一中铁尾矿基体封装的棕榈酸压片法测试图；
其中棕榈酸与铁尾矿基体的质量比分别为：
S-1-1：2:3、S-1-2：3:7、S-1-3：1:4。
图3是本发明实施例一中硅藻土基体封装的棕榈酸压片法测试图；
其中棕榈酸与硅藻土基体的质量比分别为：
S1-1：1:1、S1-2：2:3、S1-3：3:7。
图4是本发明实施例1多元基体封装的棕榈酸压片法测试图；
图5是红外曲线图；
其中：1-硅藻土基体；2-铁尾矿基体；3-生物质固体废弃物基体；4-低温相变材料棕榈酸；5-实施例1制备的多元基体复合相变储能材料；6-实施例4制备的多元基体复合相变储能材料。
图6是熔化凝固曲线对比图；
其中：1-实施例4制备的多元基体复合相变储能材料，2-实施例1制备的多元基体复合相变储能材料，3-纯棕榈酸。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例中所使用低温有机相变材料为有机相变材料棕榈酸来自于国药集团化学试剂有限公司熔点为63℃，相变潜热为185.4J/g。
实施例中所使用生物质固体废弃物取自华北平原某地辣椒秸秆及杨树叶和木屑：平均化学组成为纤维素(33.47％)，半纤维素(26.29％)，木质素(16.65％)，灰分(7.13％)，水溶物(14.52％)，果胶质(1.81％)，其它(1.94％)。
实施例中铁尾矿来着华北某选厂的尾矿库，其化学成分含量为CaO(30.77％)、Fe2O3(12.23％)、MgO(13.84％)、SiO2(31.98％)、SO3(3.89％)、Al2O3(6.49％)、其它(0.8％)。
实施例一
一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
主要步骤如下：
多元基体制备：
(1)生物质固体废弃物基体制备：先将辣椒秸秆采用斧刀预粉碎至10～100mm的颗粒，再将90wt％的粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，自然冷却至室温，筛分后取-60目物料得到所述生物质固体废弃物基体。
(2)将能够吸附自身重量2.6倍以上水的硅藻土采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去其中含铁杂质，然后加热到360℃左右保温2h，自然冷却便得到纯化硅藻土基体。
(3)先将铁尾矿在干燥箱中110℃下干燥处理2h，采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去铁尾矿中含铁杂质，将除去铁杂质的-60目所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比37：10：3的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5倍的水采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800r/min搅拌速度下混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在120℃下干燥2h，之后升温至320℃时保温35分钟，然后再加热至600℃时保温70分钟，自然冷却至室温得到所述铁尾矿基体。
(4)采用直接加热熔融混合法，将低温有机相变材料棕榈酸与生物质固体废弃物基体按照3：2、1：1、2：3、3：7、1：4、1：9(分别对应图1中的S-1-1、S-1-2、S-1-3、S-1-4、S1-5、S1-6)的质量比在数显恒湿多头磁力搅拌器进行加热混合，并在2000r/min搅拌速度下进行搅拌。待相变材料始终处于熔化状态后，在数显恒湿多头磁力搅拌器数显温度升至80℃后，使温度保持在80℃约10分钟，这样相变材料更容易更能充分被吸附到多孔材料孔隙结构中，然后进行自然冷却，冷却后采用压片法测定其泄漏情况。从图1可看出，棕榈酸与生物质固体废弃物基体之比从3：2、1：1、2：3、3：7、1：4一直到1：9的变化过程中，随着棕榈酸所占质量分数的减小，采用压片法测定泄漏时的面积越小，当棕榈酸与生物质固体废弃物基体之比为1：9时，无泄漏发生，初步确定出其封装承载棕榈酸的较优范围为10～15％。
(5)采用直接加热熔融混合法，将低温有机相变材料棕榈酸与处理后的铁尾矿基体按照2：3、3：7、1：4(分别对应图2中的S-1-1、S-1-2、S-1-3)的质量分数进行在数显恒湿多头磁力搅拌器加热混合，并在1500r/min搅拌速度下进行搅拌。待相变材料始终处于熔化状态后，在数显恒湿多头磁力搅拌器数显温度升至80℃后，使温度保持在80℃约10分钟，这样相变材料更容易更能充分被吸附到多孔材料孔隙结构中，然后进行自然冷却，冷却后采用压片法测定其泄漏情况。从图2可看出，棕榈酸与铁尾矿固体废弃物基体之比从3：2：3、3：7、1：4的变化过程中，随着棕榈酸所占质量分数的减小，采用压片法测定泄漏时的面积越小，当棕榈酸与铁尾矿固体废弃物基体之比为1：4时，无泄漏发生，初步确定出其封装承载棕榈酸的较优范围为20％～25％。
(6)采用直接加热熔融混合法，将低温有机相变材料棕榈酸与处理后的硅藻土基体按照1：1、2：3、3：7(分别对应图3中的S1-1、S1-2、S1-3)的质量分数进行在数显恒湿多头磁力搅拌器加热混合，并在1600r/min搅拌速度下进行搅拌。待相变材料始终处于熔化状态后，在数显恒湿多头磁力搅拌器数显温度升至80℃后，使温度保持在80℃约10分钟，这样相变材料更容易更能充分被吸附到多孔材料孔隙结构中，然后进行自然冷却，冷却后采用压片法测定其泄漏情况。从图3可看出，棕榈酸与硅藻土基体之比从1：1、2：3、3：7的变化过程中，随着棕榈酸所占质量分数的减小，采用压片法测定泄漏时的面积越小，当棕榈酸与硅藻土基体之比为2：3时，无泄漏发生，初步确定出其封装承载棕榈酸的较优范围为40～45％。
(7)由(4)、(5)和(6)步可确定棕榈酸有机相变材料的较优范围分别为10～15％、20～25％、40～45％。基于硅藻土具有改善生物质固体废弃物和铁尾矿基体的可行性，最终确定的多元基体复合相变储能材料中各基体材料的范围分别为：生物质固体废弃物基体含量为20％，铁尾矿基体含量为20％，硅藻土含量为30％。多元基体的比表面积经测定，其结果如表1所示。从表1可知，具有较大表面积硅藻土的加入，使得铁尾矿固体废弃物基体、生物质固体废弃物基体的表面积均得到了提高，从而为吸附承载更多有机相变材料提供了客观条件，进而改善了铁尾矿固体废弃物基体、生物质固体废弃物基体的封装性能得到改善，这与图4的实验结果一致。
表1多元基体的比表面积对比
将生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体、硅藻土基体和低温有机相变材料按照低温有机相变材料占多元基体复合相变储能材料总质量分数的30％，生物质固体废弃物基体20％，铁尾矿基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的20％，硅藻土基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的30％，混合得到复合相变储能材料前体，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1500～2000r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合，升温至80℃保持温度10min，并持续搅拌，之后自然冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料，采用压片法测定其泄漏情况对应图4，从图中可以看出无泄漏情况，与图1相比可知，生物质固体废弃物基体的含量从10％左右，提高至20％左右，而没有发生泄漏。事实上证实硅藻土基体的加入改善了生物质基体的封装性能。
实施例二
一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
主要步骤如下：
(1)生物质固体废弃物基体制备：先将辣椒秸秆采用斧刀预粉碎至10～100mm的颗粒，再将90wt％的粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，自然冷却至室温，得到所述生物质固体废弃物基体；。
(2)将硅藻土采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去其中含铁杂质，然后加热到360℃左右保温2h，自然冷却便得到纯化硅藻土基体。
(3)先将铁尾矿在干燥箱中110℃下干燥处理2h，采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去铁尾矿中含铁杂质，将除去铁杂质的所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比37：10：3的比例进行混合，并加入铁尾矿质量2倍的水采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800r/min搅拌速度下混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在120℃下干燥2h，之后升温至320℃时保温35分钟，然后再加热至600℃时保温70分钟，自然冷却至室温得到所述铁尾矿基体。
(4)将生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体、硅藻土基体和低温有机相变材料按照低温有机相变材料占多元基体复合相变储能材料总质量分数的30％，多元基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的70％(生物质固体废弃物基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的25％，铁尾矿基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的25％，硅藻土基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的20％混合得到复合相变储能材料前体，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在2000r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合，升温至80℃保持温度10min，并持续搅拌，之后自然冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
实施例三
一种复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
主要步骤如下：
(1)生物质固体废弃物基体制备：先将辣椒秸秆采用斧刀预粉碎至10～100mm的颗粒，再将90wt％的粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，自然冷却至室温，得到所述生物质固体废弃物基体；。
(2)将硅藻土采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去其中含铁杂质，然后加热到360℃左右保温2h，自然冷却便得到纯化硅藻土基体。
(3)先将铁尾矿在干燥箱中110℃下干燥处理2h，采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去铁尾矿中含铁杂质，将除去铁杂质的所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比37：10：3的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5倍的水采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800r/min搅拌速度下混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在120℃下干燥2h，之后升温至320℃时保温35分钟，然后再加热至600℃时保温70分钟，自然冷却至室温得到所述铁尾矿基体。
(4)将生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体、硅藻土基体、碳纳米管和低温有机相变材料按照低温有机相变材料占多元基体复合相变储能材料总质量分数的29.94％，多元基体占总多元基体复合相变储能材料质量分数的69.86％(生物质固体废弃物基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的19.96％，铁尾矿基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的19.96％，硅藻土基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的29.94％，碳纳米管占多元基体复合相变储能材料总质量分数的0.2％混合得到复合相变储能材料前体，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合，升温至80℃保持温度10min，并持续搅拌，之后自然冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
实施例四
一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
主要步骤如下：
(1)生物质固体废弃物基体制备：先将辣椒秸秆采用斧刀预粉碎至10～100mm的颗粒，再将90wt％的粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt％杨树叶和5wt％木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，自然冷却至室温，得到所述生物质固体废弃物基体；。
(2)将硅藻土采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去其中含铁杂质，然后加热到360℃左右保温2h，自然冷却便得到纯化硅藻土基体。
(3)先将铁尾矿在干燥箱中110℃下干燥处理2h，采用1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机进一步除去铁尾矿中含铁杂质，将除去铁杂质的所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比37：10：3的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5倍的水采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800r/min搅拌速度下混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在120℃下干燥2h，之后升温至320℃时保温35分钟，然后再加热至600℃时保温70分钟，自然冷却至室温得到所述铁尾矿基体。
(4)将生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体、硅藻土基体、碳纳米管和低温有机相变材料按照低温有机相变材料占多元基体复合相变储能材料总质量分数的29.88％，多元基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的69.72％(生物质固体废弃物基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的19.92％，铁尾矿基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的19.92％，硅藻土基体占多元基体复合相变储能材料总质量分数的29.88％，碳纳米管占多元基体复合相变储能材料总质量分数的0.4％混合得到复合相变储能材料前体，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合，升温至80℃保持温度10min，并持续搅拌，之后自然冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
经DSC测试棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/碳纳米管体系复合相变储能材料的熔化、凝固时相变温度分别为：62.9℃、57.8℃，相变潜热分别为38.5J/g、42.7J/g。而制备的棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/碳纳米管体系多元基体复合相变储能材料的红外曲线如图5所示，从图5中可看出棕榈酸、生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体、硅藻土等组分的主要红外吸收峰和能量振动峰等特征峰，在棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体两体系，以及棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/碳纳米管体系复合相变储能材料中均能够找到，只是峰值大小和位置稍稍发生了变化，这说明棕榈酸、生物质固体废弃物基体、铁尾矿基体、硅藻土、碳纳米管等组分之间只发生了物理作用，证明棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/碳纳米管体系复合相变储能材料各成分之间无化学作用，各组分之间具有良好的化学相容性，此体系配方是可行的、成功的。
图6为0.4％碳纳米管时的棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/碳纳米管体系复合相变储能材料的熔化凝固曲线图。图6中1为加入0.4％碳纳米管的棕榈酸/多元基体/碳纳米管耦合后的三组分体系下的复合相变材料的融化凝固曲线；3为纯棕榈酸的融化凝固曲线。从图6可看出，无论是棕榈酸/多元基体两体系复合相变储能材料，还是棕榈酸/多元基体/碳纳米管三体系复合相变储能材料，其在升高相同温度(熔化过程)或降低相同温度(凝固过程)所需的时间得到了减少，尤其是在凝固放热过程中，降低相同温度时，棕榈酸/多元基体两体系复合相变储能材料，还是棕榈酸/多元基体/碳纳米管三体系复合相变储能材料所需时间大大缩短。这说明多元基体和碳纳米管改善了有机相变材料的导热效果差，使得棕榈酸/多元基体两体系复合相变储能材料，还是棕榈酸/多元基体/碳纳米管三体系复合相变储能材料的传热效果得到显著改善和提高。而将棕榈酸/多元基体两体系复合相变储能材料，与棕榈酸/多元基体/碳纳米管三体系复合相变储能材料相比，加入0.4％碳纳米管后的三体系复合相变储能材料，其在升高相同温度(熔化过程)或降低相同温度(凝固过程)所需的时间得到了减少。证实加入碳纳米管能提高棕榈酸/多元基体复合相变储能材料的导热性能，改善其传热效果。此方法制备的棕榈酸/生物质固体废弃物+铁尾矿+硅藻土多元基体/碳纳米管体系复合相变储能材料具有较好导热性能。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，多元基体制备：
1.1 生物质固体废弃物基体制备：
将生物质固体废弃物粉碎至100目以下，隔绝空气加热至200~300℃时保温30~40分钟，继续升温至800℃时保温60~90分钟，冷却至室温，得到所述生物质固体废弃物基体，所述生物质固体废弃物由90wt%的辣椒秸秆、5wt%杨树叶和5wt%木屑组成；
1.2 铁尾矿基体制备：
将粒径为-60目的铁尾矿在100~120℃下干燥1~2h，除去所述铁尾矿中含有的铁杂质，将所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比（37~40）：（8~10）：（3~5）的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5~2倍的水混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在100~120℃下干燥2~3h，之后升温至300~320℃时保温35~45分钟，然后再加热至600℃时保温60~70分钟，冷却至室温得到所述铁尾矿基体；
1.3硅藻土基体制备：
将硅藻土除去所述硅藻土中含有的铁杂质，之后升温至320~380℃时保温1.5~2h，冷却至室温得到所述硅藻土基体；
生物质固体废弃物基体制备、铁尾矿基体制备和硅藻土基体制备之间顺序不做限定；
步骤2，按照以下重量分数称重：有机相变材料棕榈酸30%、所述生物质固体废弃物基体20%、所述铁尾矿基体20%、所述硅藻土基体30%、混合得到复合相变储能材料前体，将所述复合相变储能材料前体加热搅拌，升温至70~80℃保持温度10~15min，并持续搅拌，之后冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
2.根据权利要求1所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，步骤1.1，还包括先将所述辣椒秸秆预粉碎至10~100mm的颗粒，再将90wt%的预粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt%杨树叶和5wt%木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至200~300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，冷却至室温，筛分后取-60目物料即得到所述生物质固体废弃物基体。
3.根据权利要求1所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，步骤1.2，采用0.8~1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去铁尾矿中含铁杂质，所述铁尾矿混合物是采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800~2000r/min搅拌速度下进行搅拌得到的。
4.根据权利要求1所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，步骤1.3，采用0.8~1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去硅藻土中含铁杂质，所述硅藻土为能够吸附自身重量2.6倍以上水的硅藻土。
5.根据权利要求1所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，步骤2，采用水浴锅或数显恒湿多头磁力搅拌器在1500~2000r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合。
6.根据权利要求1所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，步骤2，按照以下重量分数称重：有机相变材料棕榈酸29.94%、所述生物质固体废弃物基体19.96%、所述铁尾矿基体19.96%、所述硅藻土基体29.94%、导热材料0.2%，混合得到复合相变储能材料前体，将所述复合相变储能材料前体加热搅拌，升温至80℃保持温度10~15min，并持续搅拌，之后冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
7.根据权利要求6所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，所述导热材料为碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨或活性炭中的至少一种。
8.根据权利要求1~7之一所述的一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，制得的所述多元基体复合相变储能材料采用压片法测试检验其低温有机相变材料的封装效果。
9.一种多元基体复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，多元基体制备：
1.1 生物质固体废弃物基体制备：
先将辣椒秸秆预粉碎至10~100mm的颗粒，再将90wt%的预粉碎后的所述辣椒秸秆、5wt%杨树叶和5wt%木屑混合得到生物固体废弃物，将所述生物固体废弃物进行干燥处理，之后利用球磨机和振动筛将干燥后的所述生物固体废弃物粉碎至100目以下，再隔绝空气加热至300℃时保温40分钟，继续升温至800℃时保温60分钟，自然冷却至室温，筛分后取-60目物料得到所述生物质固体废弃物基体；
1.2 铁尾矿基体制备：
将铁尾矿在110℃下干燥2h，采用0.8~1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去铁尾矿中含铁杂质，将除去铁杂质的-60目所述铁尾矿与淀粉、蒙脱石粉按照质量比37：10：3的比例进行混合，并加入铁尾矿质量1.5~2倍的水，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800~2000r/min搅拌速度下混合均匀得到铁尾矿混合物，将所述铁尾矿混合物在120℃下干燥2h，之后升温至320℃时保温35分钟，然后再加热至600℃时保温70分钟，自然冷却至室温得到所述铁尾矿基体；
1.3 硅藻土基体制备：
将能够吸附自身重量2.6倍以上水的硅藻土采用0.8~1T磁场强度的永磁干式高梯度磁选机除去所述硅藻土中含有的铁杂质，之后升温至360℃时保温2h，自然冷却至室温得到所述硅藻土基体；
步骤2，按照以下重量分数称重：有机相变材料棕榈酸29.88%、所述生物质固体废弃物基体19.92%、所述铁尾矿基体19.92%、所述硅藻土基体29.88%、碳纳米管占多元基体复合相变储能材料总质量分数的0.4%，混合得到复合相变储能材料前体，采用数显恒湿多头磁力搅拌器在1800~2000r/min搅拌速度对所述复合相变储能材料前体进行加热混合，升温至80℃保持温度10min，并持续搅拌，之后自然冷却降温至室温得到所述多元基体复合相变储能材料。
10.一种多元基体复合相变储能材料，其特征在于使用权利要求1~7及9之一的方法制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910180277.XA CN109837069B (zh) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | 一种多元基体复合相变储能材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910180277.XA CN109837069B (zh) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | 一种多元基体复合相变储能材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109837069A CN109837069A (zh) | 2019-06-04 |
| CN109837069B true CN109837069B (zh) | 2021-03-16 |
Family
ID=66885535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910180277.XA Active CN109837069B (zh) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | 一种多元基体复合相变储能材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109837069B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110743490A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-04 | 南京金合能源材料有限公司 | 一种基于多孔粘土的复合化学吸附材料及其制备方法 |
| CN110746941B (zh) * | 2019-12-11 | 2020-09-08 | 北京交通大学 | 一种定形导热增强型复合相变储能材料及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102432258A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-05-02 | 南京工业大学 | 一种建筑用定型相变储能材料及其制备方法 |
| CN104152114A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-11-19 | 北京化工大学 | 石膏粘土复合相变蓄能材料的制备方法 |
| CN105623622A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-06-01 | 中国矿业大学 | 一种石膏基石蜡/硅藻土相变储能材料的制备方法 |
| WO2016118471A1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-07-28 | Microtek Laboratories, Inc. | Dimensionally stable phase change material and a continuous process for making same |
| CN105838331A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种硅藻土基复合相变储热球、制备方法和用途 |
| WO2016094719A9 (en) * | 2014-12-11 | 2016-10-06 | Henry Company, Llc | Phase-change materials from wax-based colloidal dispersions and their process of making |
| CN107189761A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-22 | 胡建农 | 相变调温硅藻组合物、相变调温硅藻板及该相变调温硅藻板的制作方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102199416B (zh) * | 2010-03-26 | 2013-08-21 | 中国矿业大学(北京) | 一种有机/无机相变储能复合材料的制备方法 |
| CN101928551A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-12-29 | 盐城师范学院 | 高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法 |
| US20130298991A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Pcm Innovations Llc | Phase change aggregates including particulate phase change material |
| CN102746824A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种硅藻土粉末状复合相变材料及其制备方法 |
| CN106883825A (zh) * | 2015-12-16 | 2017-06-23 | 营口渤海科技有限公司 | 一种硬脂酸/改性硅藻土复合相变储能材料的制备方法 |
| CN107011868B (zh) * | 2017-03-08 | 2020-08-14 | 北京交通大学 | 一种石蜡/铁尾矿陶瓷复合相变储能材料的熔融浸渗制备方法 |
| CN107419819A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-01 | 华南理工大学 | 一种含有双层相变材料板的储能建筑墙体结构 |
| CN108676550B (zh) * | 2018-07-04 | 2021-01-22 | 山东建筑大学 | 一种无机水合盐多孔碳复合相变材料及其制备方法 |
| CN108690564A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-10-23 | 山东建筑大学 | 一种高储热能多孔碳基水合无机盐复合相变材料的制备方法 |
-
2019
- 2019-03-11 CN CN201910180277.XA patent/CN109837069B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102432258A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-05-02 | 南京工业大学 | 一种建筑用定型相变储能材料及其制备方法 |
| CN104152114A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-11-19 | 北京化工大学 | 石膏粘土复合相变蓄能材料的制备方法 |
| WO2016094719A9 (en) * | 2014-12-11 | 2016-10-06 | Henry Company, Llc | Phase-change materials from wax-based colloidal dispersions and their process of making |
| WO2016118471A1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-07-28 | Microtek Laboratories, Inc. | Dimensionally stable phase change material and a continuous process for making same |
| CN105623622A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-06-01 | 中国矿业大学 | 一种石膏基石蜡/硅藻土相变储能材料的制备方法 |
| CN105838331A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种硅藻土基复合相变储热球、制备方法和用途 |
| CN107189761A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-22 | 胡建农 | 相变调温硅藻组合物、相变调温硅藻板及该相变调温硅藻板的制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 典型固体废弃物制备相变复合材料研究现状及展望;刘鹏等;《硅酸盐通报》;20190228;第38卷(第2期);第380-385页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109837069A (zh) | 2019-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111116210B (zh) | 一种利用生物煤生态烧结弃土制备轻质陶粒的方法 | |
| CN101880766B (zh) | 球团矿所用的复合型粘结剂 | |
| CN109837069B (zh) | 一种多元基体复合相变储能材料及其制备方法 | |
| CN103755322B (zh) | 低硅铁尾矿膨胀陶粒及其制备方法 | |
| CN102796585B (zh) | 型煤复合交联粘结剂及其生产方法 | |
| CN104140102A (zh) | 用于制备炼硅废弃物含碳球团的粘结剂及球团的制备方法 | |
| CN103803552B (zh) | 一种工业硅冶炼还原剂的制备方法 | |
| CN101961644A (zh) | 一种氯化物-碳质骨架复合吸附剂及其制备方法 | |
| CN106147912A (zh) | 一种固硫高热稳定性的低阶煤的型煤制备方法 | |
| CN102071006B (zh) | 一种利用油页岩渣制备的石油支撑剂及其制备方法 | |
| CN104877727A (zh) | 一种复合型生物质型煤粘结剂及其制备方法和应用 | |
| CN104371703A (zh) | 一种以高铝粉煤灰为原料制备石油压裂支撑剂的方法 | |
| CN110272773B (zh) | 一种民用高强度固硫型煤及其制备方法 | |
| CN101629112B (zh) | 一种生物质型煤及制备方法 | |
| CN101560614B (zh) | 一种用硅石粉、焦粉和氧化铁皮压块生产硅铁合金的方法 | |
| CN111054310B (zh) | 一种烟气脱硫用活性焦及其制备方法 | |
| CN102503535B (zh) | 碎石形凹凸棒河底淤泥陶粒 | |
| CN101941850B (zh) | 一种用煤泥烧制陶粒的方法 | |
| CN101020960B (zh) | 一种用于冶炼铝硅合金的球团及其制备方法 | |
| CN110194653B (zh) | 一种铁尾矿吸热功能陶瓷材料及制备方法 | |
| CN101885602A (zh) | 高强度硅钙渣陶粒及其制备方法 | |
| CN103351900B (zh) | 一种粉煤热解焦粉制备冶金型焦的工艺方法 | |
| CN115974076A (zh) | 一种水热氮掺杂软木基活性炭的制备方法及其应用 | |
| CN102583277A (zh) | 一种具有带状纤维形貌的氮化硅的制造方法 | |
| CN102584189A (zh) | 一种含镁橄榄石-氮化硅-碳化硅的碱性复相耐高温粉体的制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240314 Address after: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 050035 No.136, Huaian East Road, Shijiazhuang City, Hebei Province Patentee before: HEBEI GEO University Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240416 Address after: No. 27, Maiganshan Village, Pingqiao Town, Tiantai County, Taizhou City, Zhejiang Province, 318000 Patentee after: Pang Huijun Country or region after: China Address before: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee before: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd. Country or region before: China |