CN113528094B - 一种常温无渗漏的有机无机耦合相变材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种常温无渗漏的有机无机耦合相变材料，先通过真空吸附和物理吸附将十水硫酸钠吸附到硅藻土中，制成十水硫酸钠/硅藻土复合材料；在烧杯中加入丙烯酰胺作、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、蒸馏水，在超声下将丙烯酰胺溶解到水相中，加入乳化剂、十六醇，搅拌；再加入十水硫酸钠/硅藻土复合材料，搅拌均匀后，迅速加入过硫酸铵和N,N,N,N‑四甲基乙二胺使其聚合成固体，制成所述的有机无机耦合相变材料。本发明以乳液聚合法将十水硫酸钠/硅藻土复合材料和十六醇包覆在聚丙烯酰胺内，缓解了十水硫酸钠的相分离现象，所得相变材料的相变潜热为164.13J/g，导热系数为0.2061W/(m·k)，表现出良好的储热性能。
Description
技术领域
本发明涉及新材料制备技术领域，具体是一种常温无渗漏的有机无机耦合相变材料。
背景技术
相变材料能够在温度保持不变的情况下单一地改变物理状态，其化学性质保持不变。依据相变温度高低可分为低温相变材料、中温相变材料和高温相变材料。常见的相变储能材料依据化学成分可分为有机类和无机类两大类，两者各有优点。有机相变材料具有无机相变材料所没有的稳定性、没有过冷现象等优点，但是存在封装不严、漏液等现象。
吴其辉等人、顾庆军等人利用熔融共混法将两种材料复合，制得材料的传热速率降低。吴其胜等人、李文琛等人利用膨胀石墨吸附有机或无机相变材料制成复合相变材料。通过实验研究表明：当膨胀石墨添加量一定时，相变材料表现出良好的性能。张森景使用Al(OH)3作为负载基吸附无机相变材料，制得复合定型相变材料。优点是多孔结构的Al2O3能够有效的解决无机水合盐存在的相分离现象。单晓辉等人将正十八烷制备成相变材料，研究表明：相变材料的性能良好。付弯弯通过实验研究制得SAT-urea/SiO2定型复合相变材料，测试发现：复合材料的性能显著提高，其热稳定性良好，相变潜热较高。付江辉等人、苏庆宗等人、邱庆玲等人、Qian T等人通过研究发现随着部分金属或石墨烯导热材料的加入能使复合材料的导热系数增加。鄢冬茂等人、Teggar,M等人、Atinafu Dimberu G等人、Yu Qiang等人研究了无机材料、微/纳米材料的加入对材料导热性能的影响。
发明内容
本发明的目的在于提出一种常温无渗漏的有机无机耦合相变材料，采用具有多孔结构的硅藻土来包覆无机相变材料十水硫酸钠，并以乳液聚合的方法将十水硫酸钠/硅藻土的复合材料和十六醇包覆在聚丙烯酰胺内，制成有机无机耦合相变材料，缓解了无机相变材料十水硫酸钠存在的相分离现象，所得有机无机耦合相变材料的相变潜热为164.13J/g，导热系数为0.2061W/(m·k)，表现出良好的储热性能。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种常温无渗漏的有机无机耦合相变材料，具体按照以下方法制备：
(1)十水硫酸钠/硅藻土复合材料的制备
按照质量比十水硫酸钠：硅藻土＝4:1，称取一定量的十水硫酸钠和经过干燥后的硅藻土，将两者混合搅拌均匀后放入30℃的真空干燥箱中进行真空浸渍和物理吸附4h，使十水硫酸钠吸附到具有多孔结构的硅藻土中，将制成的十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料再放入30℃的烘箱中干燥6～8小时，干燥后取出，研磨过筛，制成十水硫酸钠/硅藻土复合材料作为备用；
(2)有机无机耦合相变材料的制备
称取一定量的丙烯酰胺作、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮，将三者放入同一烧杯中，向烧杯中加入蒸馏水，在超声下将丙烯酰胺溶解到水相中备用；取出盛有丙烯酰胺水溶液的烧杯放入水浴锅中搅拌，向烧杯中加入乳化剂，搅拌，然后将熔融状态的有机相十六醇缓慢且均匀地加入到烧杯中，在乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮的共同作用下继续搅拌，制成水包十六醇乳液；再将步骤(1)制备的十水硫酸钠/硅藻土复合材料加入到该水包十六醇乳液中，待搅拌均匀后，迅速将过硫酸铵和N,N,N,N-四甲基乙二胺加入到体系中使其聚合成固体，制成有机无机耦合相变材料，取出所得材料放入30℃的烘箱中干燥即可。
优选地，所述的乳化剂选用吐温85。
优选地，所述十六醇、乳化剂、十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量比为20:1:1。
优选地，所述丙烯酰胺作、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为4:1。
优选地，所述过硫酸铵、N,N,N,N-四甲基乙二胺的质量比为6:11。
优选地，所述丙烯酰胺、十六醇、过硫酸铵的质量比为1.6:6:0.03。
优选地，所述乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为30:1。
进一步地，当添加的十六醇的质量分数为69.01％、乳化剂的质量分数为3.45％、十水硫酸钠/硅藻土质量分数3.45％时，所制备的有机无机耦合相变材料的相变潜热为164.13J/g，导热系数为0.2061W/(m·k)，该材料具有优异的储热性能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明以乳液聚合的方法，以聚丙烯酰胺为壁材，以有机相变材料十六醇和被具有多孔结构的硅藻土吸附的十水硫酸钠做芯材，制成耦合相变材料，具有步骤简单、操作简便、无污染、成本低的优势，所制备的有机无机耦合相变材料具有较高的相变潜热和导热系数，传热速率快，储能高，有效缓解了无机相变材料十水硫酸钠存在的相分离现象，是一种优异的储能材料。
当有机相变材料十六醇的质量分数为69.01％、乳化剂吐温85的质量分数为3.45％、十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量分数为3.45％时，耦合相变材料的相变潜热最高，可达164.13J/g，其包覆率为67.58％。耦合相变材料的XRD图谱中包含十六醇、硅藻土、十水硫酸钠的特征峰，证明在实验中聚丙烯酰胺包覆十六醇是物理变化，硅藻土吸附十水硫酸钠也是物理变化。热重分析检测发现有机无机耦合相变材料在130℃以下具有良好的热稳定性。本发明所制得的有机无机耦合相变材料在45℃的环境中无渗漏现象。在55℃和65℃的环境中，有渗漏现象。与材料的相变温度结合分析，得出本材料的使用环境为30℃～50℃，符合日常应用要求。对材料的导热系数的检测结果表明硅藻土与十水硫酸钠的添加对有机无机耦合相变材料的导热性能有所提高。
附图说明
图1是不同质量分数十六醇添加量的DSC图；
图2是不同质量分数十六醇添加量的相变潜热图；
图3是十六醇的质量分数对包覆率的影响；
图4是不同质量分数乳化剂添加量的DSC图；
图5是不同质量分数乳化剂添加量的相变潜热曲线图；
图6是不同质量分数十水硫酸钠/硅藻土复合材料添加量的DSC图；
图7是不同质量分数十水硫酸钠/硅藻土复合材料添加量的相变潜热曲线；
图8是有机无机耦合相变材料的DSC图；
图9是耦合相变材料50次循环的DSC图；
图10是有机无机耦合相变材料的粒径外观图；
图11是图10的粒径分析结果；
图12是十水硫酸钠/硅藻土复合材料、十水硫酸钠和硅藻土的XRD图；
图13是有机无机耦合相变材料、十六醇和聚丙烯酰胺的XRD图；
图14是有机无机耦合相变材料的热重分析图；
图15是有机无机耦合相变材料的渗漏检测。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面将结合实施例和附图来进一步阐述本发明。本实施例以本发明的技术为基础实施，给出了详细的实施方式和操作步骤，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
本发明具体按照以下步骤制备：
(1)十水硫酸钠/硅藻土复合材料的制备
按照质量比十水硫酸钠：硅藻土＝4:1，称取一定量的十水硫酸钠(SSD)和经过干燥后的硅藻土，将两者混合搅拌均匀后放入30℃的真空干燥箱中干燥4h，利用真空浸渍法和物理吸附的方法将无机水合盐十水硫酸钠吸附到具有多孔结构的硅藻土中。将制成的十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料再放入30℃烘箱中干燥6～8小时，干燥后取出，研磨过筛，制成十水硫酸钠/硅藻土复合材料作为备用。
(2)有机无机耦合相变材料的制备
称取一定量的丙烯酰胺作为聚合单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，聚乙烯吡咯烷酮作为助乳化剂，将三者放入同一烧杯中，向烧杯中加入5mL蒸馏水，在超声下将丙烯酰胺溶解到水相中备用。取出盛有丙烯酰胺水溶液的烧杯放入水浴锅中搅拌，向水相中加入水包油型乳化剂吐温85，搅拌10min，然后将熔融状态的有机相十六醇缓慢且均匀地加入到水相中，在乳化剂和助乳化剂的共同作用下继续搅拌，制成水包十六醇乳液。再将十水硫酸钠/硅藻土复合材料加入到该水包十六醇乳液中，待搅拌均匀后，迅速将过硫酸铵(氧化剂)和N,N,N,N-四甲基乙二胺(还原剂)加入到体系中使其聚合成固体，制成有机无机耦合相变材料，取出材料放入30℃烘箱中干燥。
实施例1
(1)十水硫酸钠/硅藻土复合材料的制备
按照质量比十水硫酸钠：硅藻土＝4:1，称取4.00克的十水硫酸钠(SSD)和1.00克经过干燥后的硅藻土，将两者混合搅拌均匀后放入30℃的真空干燥箱中干燥4h，利用真空浸渍法和物理吸附的方法将无机水合盐十水硫酸钠吸附到具有多孔结构的硅藻土中。将制成的十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料放入30℃烘箱中干燥6～8小时，干燥后取出，研磨过筛，制成十水硫酸钠/硅藻土复合材料作为备用。
(2)有机无机耦合相变材料的制备
称取1.60克的丙烯酰胺作为聚合单体，0.40克N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，0.01克聚乙烯吡咯烷酮作为助乳化剂，将三者放入同一烧杯中，向烧杯中加入5mL蒸馏水，在超声下将丙烯酰胺溶解到水相中备用。取出盛有丙烯酰胺水溶液的烧杯放入水浴锅中搅拌，向水相中加入0.3克水包油型乳化剂吐温85，搅拌10min，然后将4克熔融状态的有机相十六醇缓慢且均匀地加入到水相中，在乳化剂和助乳化剂的共同作用下继续搅拌，制成水包十六醇乳液。再将0.3克十水硫酸钠/硅藻土复合材料加入到该水包十六醇乳液中，待搅拌均匀后，迅速将0.03克过硫酸铵(氧化剂)和0.055克N,N,N,N-四甲基乙二胺(还原剂)加入到体系中使其聚合成固体，制成有机无机耦合相变材料，取出材料放入30℃烘箱中干燥。
实施例2
十六醇的添加质量为5克，其它同实施例1。
实施例3
十六醇的添加质量为6克，其它同实施例1。
实施例4
十六醇的添加质量为7克，其它同实施例1。
实施例5
十六醇的添加质量为8克，其它同实施例1。
实施例6
乳化剂吐温85的添加质量为0.1克，其它同实施例3。
实施例7
乳化剂吐温85的添加质量为0.2克，其它同实施例3。
实施例8
乳化剂吐温85的添加质量为0.4克，其它同实施例3。
实施例9
乳化剂吐温85的添加质量为0.5克，其它同实施例3。
实施例10
十水硫酸钠/硅藻土复合材料的添加质量为0.18克，其它同实施例3。
实施例11
十水硫酸钠/硅藻土复合材料的添加质量为0.24克，其它同实施例3。
实施例12
十水硫酸钠/硅藻土复合材料的添加质量为0.36克，其它同实施例3。
实施例13
十水硫酸钠/硅藻土复合材料的添加质量为0.42克，其它同实施例3。
针对实施例1-实施例5不同质量分数的十六醇所制备的有机无机耦合相变材料使用差示扫描量热仪进行表征测试，扫描DSC曲线如图1所示。由图1可知，每条DSC曲线上均出现两个峰：靠前边的峰是无机相变材料十水硫酸钠，靠后边的峰是有机相变材料十六醇。相变材料的相变低峰温度为45℃，相变高峰温度为50℃。
利用差示扫描量热仪对图1中的DSC曲线进行面积积分，求出不同质量分数的有机相变材料十六醇添加量所制得的有机无机耦合相变材料的相变潜热。将所得相变潜热结果做成曲线图，如图2所示。可知在一定质量分数内，随着有机相变材料十六醇加入质量分数的不断增加，其相变潜热的变化呈现出先增大后减小的趋势。由抛物线可知，最高点为实施例3，即有机相变材料十六醇的加入质量分数为69.01％左右，此时材料的相变潜热为164.13J/g，在所制得的有机无机耦合相变材料中最高。
在体系中，聚丙烯酰胺起着包覆十六醇和十水硫酸钠/硅藻土复合材料的作用。因此，本发明耦合相变材料的相变潜热的高低取决于被包覆的十六醇和十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量分数。根据有机无机耦合相变材料的包覆率R来计算性能的高低：
式(1)中：ΔΗmMPCMs代表有机无机耦合材料的熔融焓(单位：J/g)。ΔΗmPCMs代表纯物质的熔融焓(单位：J/g)。
利用所得产品的熔融焓，对相变材料中的有机相变材料十六醇和十水硫酸钠/硅藻土复合材料的包覆率进行计算。将上述的相变材料十六醇和十水硫酸钠/硅藻土复合材料的包覆率数据做成曲线图，所得结果如图3所示。由图3可知，包覆十六醇和十水硫酸钠/硅藻土复合材料的聚丙烯酰胺做成有机无机耦合相变材料时，加入十六醇的质量分数为69.01％时(即实施例3)，其包覆率最高，为67.58％。在一定质量分数内，有机无机耦合相变材料包覆率的增加是随着有机相变材料十六醇的质量分数的增加而增加。在包覆率达到峰值后，数值开始呈现出降低。随着添加的有机相变材料十六醇的质量分数的改变，聚丙烯酰胺裹覆的相变材料逐渐达到饱和状态。继续添加相变材料十六醇，材料的包覆效果变差。
针对实施例6、实施例7、实施例3、实施例8、实施例9，测试了不同质量分数的Tween-85添加量对有机无机耦合相变材料性能的影响，固定相变材料十六醇的质量为6.000g、十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量为0.300g不变。加入不同质量的乳化剂Tween-85，制得5组样品。使用差示扫描量热仪对5组样品进行表征测试，扫描所得DSC曲线如图4所示。
由图4中的DSC曲线，使用差示扫描量热仪自带软件对曲线进行面积积分，求出不同质量分数的乳化剂Tween-85所制得的有机无机耦合相变材料的相变潜热。将相变潜热数据制成曲线图，如图5所示。由图5可知，在本实验中乳化剂Tween-85加入的质量分数为3.45％时，耦合相变材料的相变潜热为157.50J/g。随着乳化剂吐温85添加量的不断增加，有机无机耦合相变材料的相变潜热呈现出先增大后减小，最后接近平稳的趋势。说明随着水包油型乳化剂吐温85的不断加入，乳液聚合中水包油乳液的乳化程度逐渐增加。水包油乳液的颗粒越小，包覆相变材料的量减小，最后达到平稳。
针对实施例10、实施例11、实施例3、实施例12、实施例13，使用单因素法测试了不同质量分数的十水硫酸钠/硅藻土加入量对有机无机耦合相变材料熔融焓的影响，改变十水硫酸钠/硅藻土复合材料添加的质量，做多组平行实验。对实施例10、实施例11、实施例3、实施例12、实施例13所做的有机无机耦合相变材料使用差示扫描量热仪进行表征测试，扫描所得DSC曲线如图6所示。对图6中的DSC曲线进行面积积分，求出添加不同质量分数的十水硫酸钠/硅藻土复合材料所制得的有机无机耦合相变材料的相变潜热，将数据制成图7。由图7可知，在实施例10、实施例11、实施例3、实施例12、实施例13中，相变材料的相变潜热最优组为实施例3，即十水硫酸钠/硅藻土复合材料加入得质量分数为3.45％时，相变潜热为154.60J/g。随着十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量分数的增加，有机无机耦合相变材料的潜热呈现出先增加，后减小的趋势。在一定范围内，随着无机相变材料十水硫酸钠的质量分数的增加，水包油型乳液中被裹覆的无机相变材料的量也随之增加。在达到被包覆的阈值后，随着无机相变材料的量增加，无机相变材料不再被有效的包覆，导致包覆率不再增加。未被包覆的十水硫酸钠材料的出现，导致水裹覆油乳液出现破乳现象。水包油型乳液中的油相不在被完全包覆，相变材料的包覆率不在增加，呈现出降低的趋势。
通过以上实施例可知，最优组合为十六醇、乳化剂吐温85、十水硫酸钠/硅藻土复合材料加入的质量比为20:1:1，即实施例3的组合，按照实施例3制备有机无机耦合相变材料，进行如下测试。
差示扫描量热仪循环测试
对实施例3所制成的有机无机耦合相变材料使用差示扫描量热仪扫描DSC曲线如图8所示。由图8可知，有机无机耦合相变材料的相变变化温度在30.16℃～56.03℃之间。相变温度为50.33℃、相变潜热为164.13J/g、包覆率为67.58％。
为了测得该相变材料是否具有较好的包覆效果，对所得的有机无机耦合相变材料进行处理，使用差示扫描量热仪对材料进行升降温速率为5℃的升降温循环检测，循环扫描50次，扫描所得DSC曲线如图9所示，表明材料在经过50次的升降温循环后，其相变峰值没有明显改变，说明本实施例所制得的有机无机耦合相变材料的包覆效果较好，无渗漏现象。无机相变材料十水硫酸钠在有机无机耦合相变材料中没有出现相分离现象，证明硅藻土可以有效地将水合无机盐吸附在多孔状结构中，硅藻土的添加对耦合相变材料的循环有利。
粉尘形貌及分散度分析仪测试
将实施例3所制备的有机无机耦合相变材料利用分析仪器对材料颗粒进行粒径大小检测，检测结果如图10所示。使用分析软件对图10进行分析处理，得到如图11所示结果，可以直观的发现相变颗粒直径的大小均匀分布在210～500μm左右这个区间，说明乳液聚合的乳化效果理想，聚合程度均匀，能够使有机相变材料十六醇油相均匀分散在丙烯酰胺水相里，证明所选择的水包油型乳化剂吐温85是合理的。
X射线衍射测试分析
利用X射线衍射仪对实施例3所制备的有机无机耦合相变材料、十六醇、硅藻土、十水硫酸钠、十水硫酸钠/硅藻土复合材料、聚丙烯酰胺进行扫描，扫描结果如图12、图13所示。由图12可知，硅藻土的XRD图谱在2θ＝20.45°处出现特征峰。十水硫酸钠的XRD图谱在2θ＝28.75°、30.14°、33.73°处出现特征峰。十水硫酸钠/硅藻土复合材料的XRD图在2θ＝20.45°、28.75°、30.14°、33.73°中出现硅藻土和十水硫酸钠的特征峰，证明硅藻土的多孔结构可以有效地将十水硫酸钠吸附。
十水硫酸钠/硅藻土复合材料的XRD图谱中没有出现新的特征峰，证明硅藻土和十水硫酸钠之间是通过物理方法作用在一起，没有发生化学反应生成新物质。
由图13可知，十六醇的XRD图在2θ＝21.14°和24.87°处出现特征峰。耦合相变材料的XRD图谱中在相应位置出同样出现了特征峰。十六醇中所有特征峰都能在有机无机耦合相变材料的XRD图谱中相对应。表明聚丙烯酰胺可以有效地将十六醇包覆，两者是通过物理方法作用在一起。
十六醇、十水硫酸钠、硅藻土的XRD图谱中的特征峰都能与耦合相变材料的XRD图谱中的峰对应，没有新化学物质在实验过程中生成，实验效果理想。
热重测试分析
称取一定量的实施例3所制备的有机无机耦合相变材料，利用热重分析仪对有机无机耦合相变材料做热稳定性分析，测得的TG曲线图如图14所示。由图14可知：有机相变材料十六醇在热重分析图中开始分解的温度为136.05℃、完全分解的温度为248.05℃。有机无机耦合相变材料的分解分为两个阶段：第一阶段温度为28.48℃～246.71℃，第二阶段温度为246.71℃～496.40℃。第一阶段中损失的质量为十水硫酸钠/硅藻土复合材料中的水分和部分有机相变材料十六醇的质量。第二阶段损失的质量是耦合有机无机合相变材料中的聚丙烯酰胺外壳的质量。分析TG曲线可知所制备的有机无机耦合相变材料在130℃以下热稳定性较好。
渗漏检测分析
称取3份1.000g实施例3所制备的有机无机耦合相变材料，分别放入45～65℃的烘箱中。每隔10℃取样，每份样品烘干30min，取出材料并观察渗漏情况。3份样品的烘干温度依次为45℃(图15(a))、55℃(图15(b))、65℃(图15(c))，结果如图15所示。由图15可知，有机无机耦合相变材料在45℃的环境中干燥30min后没有明显的变化，且性状稳定。在55℃的环境中烘干30min后有轻微的渗漏现象。在65℃的环境中烘干30min后，经过观察发现：材料的渗漏现象严重。将此现象与有机无机耦合相变材料的相变温度结合，表明材料的使用环境应为30～50℃。在此温度区间内，相变储热高，无渗漏现象。
导热系数测定分析
分别称取一定量实施例3所制备的有机无机耦合相变材料和有机相变材料十六醇。使用导热系数测定仪测量它们的导热系数：十六醇的导热系数为0.1999W/(m·k)、有机无机耦合相变材料的导热系数为0.2061W/(m·k)。两者相比，发现有机无机耦合相变材料的导热系数的数值有所升高，表明硅藻土和十水硫酸钠的添加对耦合相变材料的导热有益。
以上所述仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明还可以根据以上结构和功能具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种常温无渗漏的有机无机耦合相变材料，其特征在于按照以下方法制备：
（1）十水硫酸钠/硅藻土复合材料的制备
按照质量比十水硫酸钠：硅藻土=4:1，称取一定量的十水硫酸钠和经过干燥后的硅藻土，将两者混合搅拌均匀后放入30 ℃的真空干燥箱中进行真空浸渍和物理吸附4h，使十水硫酸钠吸附到具有多孔结构的硅藻土中，将制成的十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料再放入30 ℃的烘箱中干燥6~8小时，干燥后取出，研磨过筛，制成十水硫酸钠/硅藻土复合材料作为备用；
（2）有机无机耦合相变材料的制备
称取一定量的丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮，将三者放入同一烧杯中，向烧杯中加入蒸馏水，在超声下将丙烯酰胺溶解到水相中备用；取出盛有丙烯酰胺水溶液的烧杯放入水浴锅中搅拌，向烧杯中加入乳化剂吐温85，搅拌，然后将熔融状态的有机相十六醇缓慢且均匀地加入到烧杯中，在乳化剂和聚乙烯吡咯烷酮的共同作用下继续搅拌，制成水包十六醇乳液；再将步骤（1）制备的十水硫酸钠/硅藻土复合材料加入到该水包十六醇乳液中，待搅拌均匀后，迅速将过硫酸铵和N,N,N,N-四甲基乙二胺加入到体系中使其聚合成固体，制成有机无机耦合相变材料，取出所得材料放入30 ℃的烘箱中干燥即可；
所述的丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为4:1，十六醇、乳化剂、十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量比为20:1:1，丙烯酰胺、十六醇、过硫酸铵的质量比为1.6:6:0.03，过硫酸铵和N,N,N,N-四甲基乙二胺的质量比为6:11，乳化剂、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为30:1；
当添加的十六醇的质量分数为69.01%、乳化剂的质量分数为3.45%、十水硫酸钠/硅藻土复合材料的质量分数3.45%时，所制备的有机无机耦合相变材料的相变潜热为164.13 J/g，导热系数为0.2061 W/(m·k)。
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