一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是相變儲能材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相變儲熱或稱相變儲能是指物質(zhì)凝固一一熔化，凝固一一氣化，凝固一一升華等形成相變過程中吸收或放出的相變潛熱。相變儲熱材料分四類:(1)固一一固相變儲熱材料；(2)固--液相變儲熱材料；(3)液--氣相變儲熱材料；(4)固--氣相變儲熱材料。其中以(I)固一一固相變，(2)固一一液相變儲熱材料用得最多。根據(jù)相變儲熱材料不同，相變儲熱材料可分有機(jī)類，無機(jī)類，有機(jī)無機(jī)混合類。有機(jī)類如石蠟，脂肪酸；無機(jī)類為結(jié)晶水合鹽、熔融鹽、金屬、合金。相變儲熱材料根據(jù)溫度不同分為高、中、低溫三種。結(jié)晶水合鹽是低溫相變儲熱材料中最重要的一類，但結(jié)晶水合鹽低溫相變儲熱材料會出現(xiàn)過冷、非均勻融解和相分離，致使應(yīng)該釋放熱時(shí)不釋放，并且系統(tǒng)中出現(xiàn)明顯分層，相變焓大大衰減，為了解決上述問題，許多人提出了各種方案，如:《一種儲熱介質(zhì)及其用途》，申請?zhí)?00610104583.8，提出采用硝酸鎂，氯化鎂和水組成共晶的鹽水化合物；《一種無機(jī)相變儲能材料》，申請?zhí)?01210037753.0，提出采用在無機(jī)鹽水合物中加入成核劑和分散劑；《一種無機(jī)水合鹽相變儲能材料的制備方法》，申請?zhí)?00810065301.7，提出采用在無機(jī)鹽水合物中加防過冷劑四硼酸鈉，這些方法雖然有一些效果，但也只局限于某些體系。本發(fā)明發(fā)明人將無機(jī)鹽水合物相變儲能材料分散到納米級微粒，包裹成納米微膠囊，制備出復(fù)合納米微膠囊相變儲能材料，發(fā)生相變的物質(zhì)被封閉在微膠囊中，有效解決相變材料的泄露、相分離及過冷問題。并申請專利《一種降低無機(jī)納米相變儲能材料恪點(diǎn)的方法》，申請?zhí)?01310387434.7。發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，復(fù)合微膠囊的相變儲能材料，不僅能解決相分離和過冷問題，還在某些情況下引起水合鹽的相變溫度和相變熱焓發(fā)生改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是通過加工復(fù)合納米微膠囊的方法，無意中發(fā)現(xiàn)本方法大大提高了十水合硫酸鈉熱焓值，并改變了十水合硫酸鈉的相變溫度。
[0004]本發(fā)明一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法，是將十水合硫酸鈉Na 2S0 4.10Η 20溶解在硝酸錳飽和水溶液中，將溶液加到無水乙醇中，攪拌，迅速析出一種棕黑色的納米級微膠囊物質(zhì)，具體加工方法按下列步驟:
(1)取工業(yè)級原料硫酸鈉配制成飽和水溶液，過濾，除去不溶雜質(zhì)，得硫酸鈉飽和水溶液；
(2)取工業(yè)級硝酸錳原料配制成飽和水溶液，過濾，除去不溶雜質(zhì)，得硝酸錳飽和水溶液；
(3)將步驟(I)硫酸鈉飽和水溶液與步驟(2)硝酸錳飽和水溶液按體積比8:2混合均勻； (4)將步驟(3)混合液緩慢加入無水乙醇中，析出棕黑色沉淀，經(jīng)過濾，常溫干燥即得。
[0005]當(dāng)步驟(3)混合液加入無水乙醇中，不再產(chǎn)生沉淀時(shí)或沉淀很少時(shí)，應(yīng)另取新鮮無水乙醇。
[0006]如上述方法制備獲得的納米微膠囊物質(zhì)，經(jīng)DSC差熱分析相變溫度65°C，熱焓值3318.2J/g0
[0007]無水乙醇經(jīng)減壓蒸餾回收可繼續(xù)使用。
[0008]由于本發(fā)明產(chǎn)品熱焓值高，相變溫度65°C特別適用于太陽能熱水器，建筑物烘房保溫工程。
[0009]本發(fā)明獲得納米級相變儲能微膠囊方法簡單，易于加工，無污染，乙醇可回收利用，本發(fā)明在研宄納米相變儲能材料中，無意中發(fā)現(xiàn)了此相變溫度改變，熱焓值提高的產(chǎn)品。十水合硫酸鈉Na 2S0 4-1OH 20的相變溫度從35°C提高到65°C，熱焓值230 J/g，提高到3318.2J/g其中的原理有待進(jìn)一步研宄。
【附圖說明】
[0010]圖1 DSC 214 Polyma 圖譜圖中所示峰為相變放熱與吸熱峰測試方法
取本發(fā)明產(chǎn)品5.96mg，放置于鋁坩禍中，密閉扎孔，使用2K/min的升溫速率，從_20°C升溫至110°C ;再從110°C降溫至20°C，譜圖在65°C時(shí)出現(xiàn)一個(gè)較大的吸熱峰，熱焓為3318.2J/g,吸熱峰和放熱峰位置相同，峰高也大致相同，說明相變儲能材料無過冷、相分離。系統(tǒng)分層或非均勻融解等現(xiàn)象。是一種理想低溫相變儲能材料。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例:一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法，按下列步驟:
(1)取工業(yè)級原料硫酸鈉配制成飽和水溶液，過濾除去不溶雜質(zhì)，得硫酸鈉飽和水溶液；
(2)取工業(yè)級硝酸錳原料配制成飽和水溶液，過濾除去不溶雜質(zhì)，得硝酸錳飽和水溶液；
(3)將步驟(I)硫酸鈉飽和水溶液80ml與步驟(2)硝酸錳飽和水溶液20ml混合；
(4)將步驟(3)混合液緩慢加入到10ml無水乙醇中，析出棕黑色沉淀，經(jīng)過濾，常溫干燥得5g產(chǎn)品，測定結(jié)果如說明書附圖；
(5)乙醇減壓回收。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法，其特征是將十水合將硫酸鈉Na 2S0 4.1H20溶解在硝酸錳飽和水溶液中，將溶液加到無水乙醇中，攪拌，迅速析出一種棕黑色的納米級微膠囊物質(zhì)，具體加工方法按下列步驟: (1)取工業(yè)級原料硫酸鈉配制成飽和水溶液，過濾，除去不溶雜質(zhì)，得硫酸鈉飽和水溶液； (2)取工業(yè)級硝酸錳配制成飽和水溶液，過濾，除去不溶雜質(zhì)，得硝酸錳飽和水溶液； (3)將步驟(I)硫酸鈉飽和水溶液與步驟(2)硝酸錳飽和水溶液按體積比8:2混合均勻； (4)將步驟(3)混合液緩慢加入無水乙醇中，析出棕黑色沉淀，經(jīng)過濾，常溫干燥即得。2.如權(quán)利要求1所述的一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法，所獲得的納米微膠囊物質(zhì)，其特征是相變溫度65°C，熱焓值3318.2J/g。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法其特征是所用過的無水乙醇經(jīng)減壓蒸餾回收。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法所獲得的納米微膠囊物質(zhì)的應(yīng)用，其特征在于用于太陽能熱水器，建筑物烘房保溫工程。
【專利摘要】本發(fā)明一種提高十水合硫酸鈉熱焓值的方法，屬相變儲能材料及其制備方法，是將納米級十水合硫酸鈉包裹在納米級微膠囊中，生產(chǎn)納米級相變儲能微膠囊，從而改變十水合硫酸鈉的相變溫度和熱焓值的方法。
【IPC分類】B01J13/02, C09K5/06
【公開號】CN104946210
【申請?zhí)枴緾N201510411346
【發(fā)明人】駱相全
【申請人】貴州華益能環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月14日