一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法
【技术领域】
[0001]本发明是相变储能材料及其制备方法技术领域，具体地说是一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法。
【背景技术】
[0002]相变储热或称相变储能是指物质凝固一一熔化，凝固一一气化，凝固一一升华等形成相变过程中吸收或放出的相变潜热。相变储热材料分四类:(1)固一一固相变储热材料；(2)固--液相变储热材料；(3)液--气相变储热材料；(4)固--气相变储热材料。其中以(I)固一一固相变，(2)固一一液相变储热材料用得最多。根据相变储热材料不同，相变储热材料可分有机类，无机类，有机无机混合类。有机类如石蜡，脂肪酸；无机类为结晶水合盐、熔融盐、金属、合金。相变储热材料根据温度不同分为高、中、低温三种。结晶水合盐是低温相变储热材料中最重要的一类，但结晶水合盐低温相变储热材料会出现过冷、非均匀融解和相分离，致使应该释放热时不释放，并且系统中出现明显分层，相变焓大大衰减，为了解决上述问题，许多人提出了各种方案，如:《一种储热介质及其用途》，申请号200610104583.8，提出采用硝酸镁，氯化镁和水组成共晶的盐水化合物；《一种无机相变储能材料》，申请号201210037753.0，提出采用在无机盐水合物中加入成核剂和分散剂；《一种无机水合盐相变储能材料的制备方法》，申请号200810065301.7，提出采用在无机盐水合物中加防过冷剂四硼酸钠，这些方法虽然有一些效果，但也只局限于某些体系。本发明发明人将无机盐水合物相变储能材料分散到纳米级微粒，包裹成纳米微胶囊，制备出复合纳米微胶囊相变储能材料，发生相变的物质被封闭在微胶囊中，有效解决相变材料的泄露、相分离及过冷问题。并申请专利《一种降低无机纳米相变储能材料恪点的方法》，申请号201310387434.7。发明人在研宄中发现，复合微胶囊的相变储能材料，不仅能解决相分离和过冷问题，还在某些情况下引起水合盐的相变温度和相变热焓发生改变。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是通过加工复合纳米微胶囊的方法，无意中发现本方法大大提高了十水合硫酸钠热焓值，并改变了十水合硫酸钠的相变温度。
[0004]本发明一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法，是将十水合硫酸钠Na 2S0 4.10Η 20溶解在硝酸锰饱和水溶液中，将溶液加到无水乙醇中，搅拌，迅速析出一种棕黑色的纳米级微胶囊物质，具体加工方法按下列步骤:
(1)取工业级原料硫酸钠配制成饱和水溶液，过滤，除去不溶杂质，得硫酸钠饱和水溶液；
(2)取工业级硝酸锰原料配制成饱和水溶液，过滤，除去不溶杂质，得硝酸锰饱和水溶液；
(3)将步骤(I)硫酸钠饱和水溶液与步骤(2)硝酸锰饱和水溶液按体积比8:2混合均匀； (4)将步骤(3)混合液缓慢加入无水乙醇中，析出棕黑色沉淀，经过滤，常温干燥即得。
[0005]当步骤(3)混合液加入无水乙醇中，不再产生沉淀时或沉淀很少时，应另取新鲜无水乙醇。
[0006]如上述方法制备获得的纳米微胶囊物质，经DSC差热分析相变温度65°C，热焓值3318.2J/g0
[0007]无水乙醇经减压蒸馏回收可继续使用。
[0008]由于本发明产品热焓值高，相变温度65°C特别适用于太阳能热水器，建筑物烘房保温工程。
[0009]本发明获得纳米级相变储能微胶囊方法简单，易于加工，无污染，乙醇可回收利用，本发明在研宄纳米相变储能材料中，无意中发现了此相变温度改变，热焓值提高的产品。十水合硫酸钠Na 2S0 4-1OH 20的相变温度从35°C提高到65°C，热焓值230 J/g，提高到3318.2J/g其中的原理有待进一步研宄。
【附图说明】
[0010]图1 DSC 214 Polyma 图谱图中所示峰为相变放热与吸热峰测试方法
取本发明产品5.96mg，放置于铝坩祸中，密闭扎孔，使用2K/min的升温速率，从_20°C升温至110°C ;再从110°C降温至20°C，谱图在65°C时出现一个较大的吸热峰，热焓为3318.2J/g,吸热峰和放热峰位置相同，峰高也大致相同，说明相变储能材料无过冷、相分离。系统分层或非均匀融解等现象。是一种理想低温相变储能材料。
【具体实施方式】
[0011]实施例:一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法，按下列步骤:
(1)取工业级原料硫酸钠配制成饱和水溶液，过滤除去不溶杂质，得硫酸钠饱和水溶液；
(2)取工业级硝酸锰原料配制成饱和水溶液，过滤除去不溶杂质，得硝酸锰饱和水溶液；
(3)将步骤(I)硫酸钠饱和水溶液80ml与步骤(2)硝酸锰饱和水溶液20ml混合；
(4)将步骤(3)混合液缓慢加入到10ml无水乙醇中，析出棕黑色沉淀，经过滤，常温干燥得5g产品，测定结果如说明书附图；
(5)乙醇减压回收。
【主权项】
1.一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法，其特征是将十水合将硫酸钠Na 2S0 4.1H20溶解在硝酸锰饱和水溶液中，将溶液加到无水乙醇中，搅拌，迅速析出一种棕黑色的纳米级微胶囊物质，具体加工方法按下列步骤: (1)取工业级原料硫酸钠配制成饱和水溶液，过滤，除去不溶杂质，得硫酸钠饱和水溶液； (2)取工业级硝酸锰配制成饱和水溶液，过滤，除去不溶杂质，得硝酸锰饱和水溶液； (3)将步骤(I)硫酸钠饱和水溶液与步骤(2)硝酸锰饱和水溶液按体积比8:2混合均匀； (4)将步骤(3)混合液缓慢加入无水乙醇中，析出棕黑色沉淀，经过滤，常温干燥即得。2.如权利要求1所述的一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法，所获得的纳米微胶囊物质，其特征是相变温度65°C，热焓值3318.2J/g。3.根据权利要求1所述的一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法其特征是所用过的无水乙醇经减压蒸馏回收。4.根据权利要求1所述的一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法所获得的纳米微胶囊物质的应用，其特征在于用于太阳能热水器，建筑物烘房保温工程。
【专利摘要】本发明一种提高十水合硫酸钠热焓值的方法，属相变储能材料及其制备方法，是将纳米级十水合硫酸钠包裹在纳米级微胶囊中，生产纳米级相变储能微胶囊，从而改变十水合硫酸钠的相变温度和热焓值的方法。
【IPC分类】B01J13/02, C09K5/06
【公开号】CN104946210
【申请号】CN201510411346
【发明人】骆相全
【申请人】贵州华益能环保科技有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月14日