一种石墨烯基柔性复合定型相变材料膜及制备和应用的制作方法

技术特征：
1.一种石墨烯基柔性复合定型相变材料膜的制备方法，其特征在于具体以下工艺步骤：(1)将氧化石墨烯水分散液超声形成均匀悬浊液；然后在通过冷冻干燥制得氧化石墨烯气凝胶；然后将氧化石墨烯气凝胶在氮气气氛下高温还原制备得到石墨烯气凝胶；然后将石墨烯气凝胶按与聚偏氟乙烯溶液磁力搅拌混合均匀；然后将该混合液通过刮涂制备成石墨烯复合膜并置于水中置换；然后将该膜通过冷冻干燥制备得到石墨烯复合膜载体；(2)将相变材料与(1)中得到的膜载体混合，置于真空烘箱中使相变材料充分进入到载体结构中，制得石墨烯基柔性复合定型相变材料膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)氧化石墨烯分散液的浓度为2-10g/l(优选范围5-7g/l),且当浓度为6g/l时反应效果最佳。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的氧化石墨烯分散液形成所需的超声时间为2-4h(优选范围3-4h)，且当时间为4h时反应效果最佳；所述步骤(1)石墨烯气凝胶与聚偏氟乙烯溶液磁力搅拌时间为5-8h(优选范围7-8h)，且当时间为8h时，效果最好。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的冷冻干燥温度为-20℃
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5℃(优选范围-15℃
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10℃)，时间为48-72h(优选范围48-60h)；且当，温度为-10℃，时间为48h时，冻干效果最佳。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中高温还原的温度为700℃-900℃(优选范围800℃-900℃)，时间为2-4h(优选范围2-3h)，且当温度为900℃，时间为2h时效果最佳。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)石墨烯气凝胶和聚偏氟乙烯的质量比为1：2-1：20(优选范围1：9-1：15)，且当质量比为1：10时效果最佳。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中聚偏氟乙烯溶液的溶剂为甲基吡咯烷酮；所述步骤(1)聚偏氟乙烯溶液中的聚偏氟乙烯的质量分数为3％-10％(优选范围3％-8％)，且当质量分数5％时效果最佳。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)刮涂得到的石墨烯复合膜的厚度为50um-500um(优选范围100um-200um)，且当膜厚度为100um时，负载效果最好。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中置于水中置换的时间为1h-3h(优选范围2-3h)，且当时间3h时效果最佳，采用的水最好为蒸馏水。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的相变材料为石蜡，聚乙二醇，脂肪醇，脂肪酸中的一种或二种以上。11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中真空烘箱的设定温度为80-100℃(优选范围80-90℃)，真空度为-0.1mpa，且当温度为80℃时，效果最佳；所述步骤(2)中真空浸渍的时间为2-4h(优选范围3-4h)，且当时间为4h时效果最佳。12.一种权利要求1-11所述的制备方法制备获得的石墨烯基柔性复合定型相变材料膜，其特征在于：最终制得的石墨烯基复合定型相变材料膜为黑色薄膜；最终制得的石墨烯基复合定型相变材料膜具有强吸光能力，吸光度为1-1.8；最终制得的石墨烯基复合定型相变材料膜具有良好的柔性，可弯曲180
°
以上仍然保持
形状不断裂。13.一种权利要求12所述的石墨烯基柔性复合定型相变材料膜的应用最终制得的石墨烯基复合定型相变材料膜可以将光能转化成热能储存；或，产品可用作热能转化与储存的相变材料；或，产品可用作可穿戴的柔性热能转化与储存以及光热转化的功能材料。

技术总结
本发明公开一种石墨烯基柔性复合定型相变材料膜及制备和应用，具体以下工艺步骤：(1)将氧化石墨烯分散液超声形成均匀悬浊液；然后通过冷冻干燥制得氧化石墨烯气凝胶；然后将氧化石墨烯气凝胶高温还原为石墨烯气凝胶；然后将石墨烯气凝胶和聚偏氟乙烯溶液混合成均匀混合液；然后将该混合液通过刮涂以及在水中置换溶剂值得石墨烯膜，然后将石墨烯膜通过冷冻干杂最终制得石墨烯复合膜载体。(2)将相变材料与(1)中得到的载体混合，进入到载体结构中，制得石墨烯基柔性复合定型相变材料膜。本发明制得的石墨烯基柔性复合定型相变材料膜为黑色薄膜，同时该体系具有强吸光性，可以将光能转化为热能进行储存，可用于可穿戴的热能转化与储存领域。与储存领域。与储存领域。


技术研发人员：史全 孙克衍
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2020.04.13
技术公布日：2021/10/21