本发明涉及一种光热转换复合定型相变材料的制备方法，属于定型相变材料领域。
背景技术：
随着全球工业的高速发展，化石能源枯竭及大量的能源消耗导致的环境污染和温室效应等问题逐渐成为制约社会发展的关键因素。因此,各国都开始致力于研究如何提高能源的利用率、降低不可再生能源的使用量、开发利用可再生环保型能源以及综合利用太阳能等。
太阳能具有来源清洁、取之不尽、用之不竭等特性，必将是人类社会发展的理想替代能源。目前，将太阳辐射的能量转变为热能加以利用是太阳能利用的重要途径。然而，由于太阳能具有很强的间歇性和不稳定性，开发利用太阳能就需要将太阳能用合适的方法存储起来以便于在需要时释放利用。相变储能材料因其在相变的过程中能够吸收或释放大量的热，可以起到控温和储能的作用，能够解决能量供求在时间和空间上分配不平衡的矛盾，是提高能源利用率的重要技术。
石墨烯是一种二维纳米结构的新型材料，具有较大的比表面积，石墨烯近乎完美的结构使得其具有众多奇特的光电、力学等性能。以石墨烯为基体，与相变材料混合，通过物理共混法使之构成复合材料，石墨烯既可以作为支撑材料保持复合材料的稳定性，又可以作为光热转换的载体使得太阳能转换为热能而被相变材料贮存。
技术实现要素：
技术问题：本发明的目的是提供一种光热转换复合定型相变材料的制备方法，该复合材料中，石墨烯既可以作为支撑材料保持复合材料的稳定性，又可以作为光热转换的载体使得太阳能转换为热能而被相变材料贮存。
技术方案：本发明提供了一种光热转换复合定型相变材料的制备方法，为了达到上述发明目的，该方法包括以下步骤：
步骤1：称量氧化石墨烯充分研磨后加入到烧瓶中，再向其中加入氯化亚砜socl2溶液，超声分散得均匀溶液；
步骤2：在步骤1获得的均匀溶液，于60-90℃在n2保护下回流反应12-24h；反应结束后蒸馏除去socl2，然后加入四氢呋喃超声，离心分离后烘干，获得酰氯化go；
步骤3：将步骤2中获得的酰氯化go、无水dmf溶液和不同质量的含有羟基的偶氮苯衍生物加入到烧瓶中，再加入三乙胺，超声分散成均匀；
步骤4：将步骤3中的分散均匀的混合溶液在125-135℃、n2保护下回流反应12-36h，反应结束后冷却至室温，用微孔膜过滤，并用无水乙醇洗涤至滤液为无色，烘干得到偶氮苯衍生物功能化石墨烯备用；
步骤5：称取一定质量的步骤4中得到的偶氮苯衍生物功能化石墨烯加入到去离子水中，于40-50℃超声分散1-2h，使其分散均匀，得到go悬浮液；
步骤6：按照石墨烯质量为复合相变材料质量的1％-5％称取不同质量的相变材料聚乙二醇peg加入到去离子水中，加热、搅拌使其完全溶解，然后超声分散均匀得到peg悬浮液；
步骤7：将步骤6所得到的peg悬浮液加入到步骤5的go悬浮液中，先超声分散均匀，然后转移到70-80℃水浴中磁力搅拌3-5h；最后，在80℃真空干燥箱干燥12-24h得到光热转换复合定型相变材料。
其中，
所述的氧化石墨烯与氯化亚砜溶液的质量体积比为：150mg:(50-100)ml。
所述的氧化石墨烯与偶氮苯衍生物的质量比为：150mg:(750-850)mg。
所述的偶氮苯衍生物功能化石墨烯含量为复合相变材料的2％，3％，4％和5％。
所述的相变材料为聚乙二醇、十四醇、石蜡或月桂酸。
所述的偶氮苯衍生物为含羟基的偶氮苯或含氨基的偶氮苯。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、传统太阳能热利用过程中，通过介质的比热容储能，储能密度小且介质体积大。而且在借助无机涂层实现光热转换后，热能与储热介质的热交换通过流体来实现的，容易造成热能的损失。此外，将相变材料应用于太阳能热利用时，无法利用太阳辐射中不能直接产生热效应的可见光，只能靠体系与环境的温度差为驱动力被动的实现储、放热功能，降低的太阳能的利用率。
2、本发明选择具有全波段可见光吸收能力和高导热的石墨烯，通过氯化亚砜改性将其表面的羟基氯化为羧基，再与偶氮苯衍生物共价接枝形成层状结构，然后与peg混合，使得peg被吸附到石墨烯的层结构中，获得具有吸收全波段可见光特性的复合型光热转换定形相变储能材料。石墨烯作为支撑材料，一方面能够使得定形相变储能材料保持稳定的结构；另一方面，石墨烯可以实现太阳光全波段的吸收、捕集和光热转换，相变材料peg对转换后的热能进行贮存。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1
步骤1：称量150mg的氧化石墨烯充分研磨后加入到烧瓶中，再向其中加入50ml的氯化亚砜(socl2)溶液，超声分散均匀；
步骤2：在步骤1获得的均匀溶液，于60-90在n2保护下回流反应12h；反应结束后蒸馏除去socl2，然后加入50ml四氢呋喃超声，离心分离后烘干；
步骤3：将步骤2中获得的酰氯化go、50ml的无水dmf溶液和800mg的含羟基的偶氮苯衍生物加入到烧瓶中，再加入2ml的三乙胺，超声分散；
步骤4：将步骤3中的分散均匀的混合溶液在125℃、n2保护下回流反应12h，反应结束后冷却至室温，用微孔膜过滤，并用无水乙醇洗涤至滤液为无色，烘干得到产物备用。
步骤5：称取100mg的步骤4中得到的偶氮苯衍生物功能化石墨烯加入到适量的去离子水中，于45℃超声1h，使其分散均匀，得到go悬浮液。
步骤6：按照石墨烯含量为复合相变材料的4％称取2.4g的相变材料聚乙二醇(peg)加入到适量的去离子水中，加热、搅拌使其完全溶解，然后超声分散均匀得到peg悬浮液。
步骤7：将步骤6所得到的peg悬浮液加入到步骤5的go悬浮液中，先超声分散30min，然后转移到70℃水浴中磁力搅拌3h。最后，在80℃真空干燥箱干燥24h得到定型复合相变材料样品。
实施例2
步骤3：将步骤2中获得的酰氯化go、50ml的无水dmf溶液和750mg的偶氮苯衍生物加入到烧瓶中，再加入2ml的三乙胺，超声分散；其余与具体实施例1步骤相同。
实施例3
步骤3：将步骤2中获得的酰氯化go、50ml的无水dmf溶液和850mg的偶氮苯衍生物加入到烧瓶中，再加入2ml的三乙胺，超声分散；
其余与具体实施例1步骤相同。
实施例4
步骤4：将步骤3中的分散均匀的混合溶液在125℃、n2保护下回流反应24h，反应结束后冷却至室温，用微孔膜过滤，并用无水乙醇洗涤至滤液为无色，烘干得到产物备用。
其余与具体实施例1步骤相同。
实施例5
步骤4：将步骤3中的分散均匀的混合溶液在125℃、n2保护下回流反应36h，反应结束后冷却至室温，用微孔膜过滤，并用无水乙醇洗涤至滤液为无色，烘干得到产物备用。
其余与具体实施例1步骤相同。
实施例6
步骤6：将步骤3中的分散均匀的混合溶液在135℃、n2保护下回流反应12h，反应结束后冷却至室温，用微孔膜过滤，并用无水乙醇洗涤至滤液为无色，烘干得到产物备用。
其余与具体实施例1步骤相同。
实施例7
步骤6：按照石墨烯含量为复合相变材料的2％称取4.9g的相变材料聚乙二醇(peg)加入到适量的去离子水中，加热、搅拌使其完全溶解，然后超声分散均匀得到peg悬浮液。
其余与具体实施例1步骤相同。
实施例8
步骤6：按照石墨烯含量为复合相变材料的3％称取3.2g的相变材料聚乙二醇(peg)加入到适量的去离子水中，加热、搅拌使其完全溶解，然后超声分散均匀得到peg悬浮液。
其余与具体实施例1步骤相同。
实施例9
步骤6：按照石墨烯含量为复合相变材料的5％称取1.9g的相变材料聚乙二醇(peg)加入到适量的去离子水中，加热、搅拌使其完全溶解，然后超声分散均匀得到peg悬浮液。
其余与具体实施例1步骤相同。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明的限制。应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求做出的任何改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。