納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硝酸熔鹽材料的制備方法，尤其涉及一種Ti02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤、石油等化石燃料的日趨減少，新能源已經(jīng)成了目前研究的重點，而太陽能就是一種新型的清潔能源。目前太陽能已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，成為人類使用能源的重要組成部分。利用太陽能的方式有很多，太陽能發(fā)電技術(shù)是其中最為主要的方式之一，太陽能發(fā)電方式目前主要有兩種:一種是太陽能光伏發(fā)電(PV)，另一種是聚光太陽能發(fā)電(CPS)。太陽能光伏發(fā)電的規(guī)模小、成本高，而聚光太陽能正好相反，因此發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｒ咕酃馓柲馨l(fā)電在沒有光照的情況下連續(xù)工作就離不開儲熱設(shè)備中的儲熱材料。傳統(tǒng)的儲熱材料主要為礦物油，但其工作溫度低，且安全性較差，所以采用硝酸鹽、磷酸鹽、氯化鹽等熔融鹽組成的新型儲熱材料得到了重視。采用熔融鹽作為儲熱材料能提高系統(tǒng)的工作溫度，從而提高發(fā)電效率。為了提高熔鹽的比熱容，選擇在熔鹽內(nèi)摻雜納米顆粒，從而提高發(fā)電設(shè)備儲熱能力，減小設(shè)備尺寸，提高發(fā)電設(shè)備的性能和經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了改善現(xiàn)有的硝酸類熔鹽比熱容低的情況，本發(fā)明提供了一種水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種水溶干燥法制備Ti02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，具體實施步驟如下:
(1)將硝酸鈉與硝酸鉀熔鹽按質(zhì)量比1~3:1~2混合溶于蒸餾水中，得到熔鹽的水溶液。
[0005](2)將Ti02納米顆粒和分散劑加入蒸餾水中，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩，使納米顆粒均勻分散，得到納米顆粒懸浮液。
[0006](3)將熔鹽的水溶液與納米顆粒懸浮液混合，先進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩，使混合物均勻分散，得到懸浮混合液，控制Ti02納米顆粒的質(zhì)量為熔鹽混合物質(zhì)量的0.5~3%。
[0007](4)將懸浮混合液倒入培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱完全干燥后，得到納米復(fù)合二元硝酸熔鹽。
[0008]本發(fā)明中，所述Ti02納米顆粒的直徑為15~40nm。
[0009]本發(fā)明中，所述1102納米顆粒與分散劑的質(zhì)量比為1:5~10。
[0010]本發(fā)明中，所述分散劑為CTAB (十六烷基三甲基溴化銨)，其作用是使Ti02納米顆粒在水溶液中充分分散，不能有聚團(tuán)的情況。
[0011]本發(fā)明中，所述Ti02納米顆粒與蒸餾水的添加比例為0.1-0.4mg/ml。
[0012]本發(fā)明中，所述超聲波功率為600W，超聲震蕩頻率為40kHz。
[0013]本發(fā)明中，所述超聲波震蕩時間為180~220min。
[0014]本發(fā)明中，所述真空干燥溫度為150~170°C，真空度為-0.05-0.07MPa。
[0015]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明所用的材料均是無毒的、常見的；
(2)本發(fā)明所獲得的產(chǎn)品比熱容相比于普通硝酸熔鹽有明顯提高；
(3)本發(fā)明制作方法簡便，利于大規(guī)模應(yīng)用；
(4)本發(fā)明在傳統(tǒng)的硝酸熔鹽內(nèi)摻雜1102納米顆粒，摻雜了Ti02納米顆粒形成的納米復(fù)合硝酸熔鹽的比熱容比傳統(tǒng)熔鹽有了顯著提高。
【附圖說明】
[0016]圖1為Ti02納米復(fù)合二元硝酸恪鹽材料的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0018]【具體實施方式】一:如圖1所示，本實施方式按照如下步驟制備Ti02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料:
(1)將lg硝酸鈉與lg硝酸鉀熔鹽放入10ml蒸餾水中，使其充分溶解得到水溶液；
(2)將質(zhì)量為40mg、直徑為25nm的Ti02納米顆粒和200mgCTAB (十六烷基三甲基溴化銨)加入20ml蒸餾水中，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩200min，使納米顆粒均勻分散，得到納米顆粒懸浮液；
(3)將熔鹽水溶液加入納米顆粒懸浮液中，先進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩200min，使混合物均勻分散，得到懸浮混合液，控制納米顆粒的質(zhì)量為熔鹽混合物質(zhì)量的2% ；
(4)將懸浮混合液倒入培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱，保持溫度140°C，真空度-0.07MPa ;干燥10h后，得到納米復(fù)合二元硝酸熔鹽。
[0019]【具體實施方式】二:如圖1所示，本實施方式按照如下步驟制備Ti02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料:
(1)將1.2g硝酸鈉與0.8g硝酸鉀熔鹽放入10ml蒸餾水中，使其充分溶解得到水溶液；
(2)將質(zhì)量為40mg、直徑為25nm的Ti02納米顆粒和200mgCTAB (十六烷基三甲基溴化銨)加入20ml蒸餾水中，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩200min，使納米顆粒均勻分散，得到納米顆粒懸浮液；
(3)將熔鹽水溶液加入納米顆粒懸浮液中，先進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩200min，使混合物均勻分散，得到懸浮混合液，控制納米顆粒的質(zhì)量為熔鹽混合物質(zhì)量的2% ；
(4)將懸浮混合液倒入培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱，保持溫度140°C，真空度-0.07MPa ;干燥10h后，得到納米復(fù)合二元硝酸熔鹽。
【主權(quán)項】
1.一種水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述方法具體實施步驟如下: (1)將硝酸鈉與硝酸鉀熔鹽按質(zhì)量比1~3:1~2混合溶于蒸餾水中，得到熔鹽的水溶液； (2)將Ti02納米顆粒和分散劑加入蒸餾水中，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩，使納米顆粒均勻分散，得到納米顆粒懸浮液； (3)將熔鹽的水溶液與納米顆粒懸浮液混合，先進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩，使混合物均勻分散，得到懸浮混合液，控制Ti02納米顆粒的質(zhì)量為熔鹽混合物質(zhì)量的0.5-3% ; (4)將懸浮混合液倒入培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱完全干燥后，得到納米復(fù)合二元硝酸熔鹽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述Ti02納米顆粒的直徑為15~40nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水溶干燥法制備Ti02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述1102納米顆粒與分散劑的質(zhì)量比為1:5~10。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述分散劑為CTAB。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述Ti02納米顆粒與蒸饋水的添加比例為0.1-0.4mg/mlo6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述超聲波功率為600W，超聲震蕩頻率為40kHz。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述超聲波震蕩時間為180~220min。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶干燥法制備打02納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其特征在于所述真空干燥溫度為150~170°C，真空度為-0.05-0.07MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水溶干燥法制備TiO2納米復(fù)合二元硝酸熔鹽材料的方法，其步驟如下：（1）將硝酸鈉與硝酸鉀熔鹽混合溶于蒸餾水中，得到熔鹽的水溶液；（2）將TiO2納米顆粒和分散劑加入蒸餾水中，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩，使納米顆粒均勻分散，得到納米顆粒懸浮液；（3）將熔鹽的水溶液與納米顆粒懸浮液混合，先進(jìn)行機(jī)械攪拌，然后置于超聲震蕩儀中進(jìn)行超聲波震蕩，使混合物均勻分散，得到懸浮混合液；（4）將懸浮混合液倒入培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱完全干燥后，得到納米復(fù)合二元硝酸熔鹽。本發(fā)明在傳統(tǒng)的硝酸熔鹽內(nèi)摻雜TiO2納米顆粒，摻雜了TiO2納米顆粒形成的納米復(fù)合硝酸熔鹽的比熱容比傳統(tǒng)熔鹽有了顯著提高。
【IPC分類】C09K5/12
【公開號】CN105419733
【申請?zhí)枴緾N201510968308
【發(fā)明人】何玉榮, 程珙, 胡彥偉, 劉星, 汪新智, 陳梅潔, 李浩然
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月22日