近年來，隨著化石燃料消耗的不斷增加，熱能儲存得到了廣泛的關注，并且也被證明是一種很有前途的能源高效利用技術。相變材料是指在一定溫度范圍內，物理狀態(tài)或分子結構發(fā)生轉變過程中，可以吸收環(huán)境的熱量，并在需要時向環(huán)境釋放出熱量，從而達到控制周圍環(huán)境溫度的目的，因此被認為是儲能的良好選擇。與此同時，相變材料在太陽能利用、建筑節(jié)能、電子熱管理、余熱回收等方面發(fā)揮著重要作用。

相變材料按照相變過程可以分為固-固相變材料、固-液相變材料、固-氣相變材料和液-氣相變材料。固-液相變材料是相變材料中研究最多和應用最廣的一類材料，主要包括結晶水合鹽類、熔鹽類、石蠟類、脂肪酸等，種類繁多，性能各異。但是無論是無機類固-液相變材料還是有機類固-液相變材料，其液體以流動流失一直是實際應用的難題。

常見的碳材料包括多孔碳、碳納米管、石墨烯，不同的碳材料，由于其不同形態(tài)和微觀結構，具備的物理和化學性質差異巨大。其中，多孔碳由于具有高比表面積、吸附熱適中、導熱性良好、機械穩(wěn)定性高等優(yōu)點，且多孔碳材料制備成本低廉、工藝簡單，是復合相變材料載體中最常見的材料。多孔碳利用內部微孔結構的毛細吸附作用和表面張力，將液態(tài)的相變材料物理吸附在多孔碳材料的孔道內，形成復合相變材料。

本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術存在的只采用環(huán)境友好、價格低廉的可溶性淀粉制備出開放式的多孔碳結構，無法解決相變材料的泄露問題，提供一種淀粉基中空碳微球材料及其制備方法。

通過水熱反應和高溫碳化，無需活化過程，即可制備具有高比表面積的中空碳微球的簡便制備方法，獲得吸附性能優(yōu)異的碳材料；然后再對相變材料進行吸附，從而解決相變材料的泄露問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種淀粉基中空碳微球材料，采用可溶性淀粉作為碳源，羧基功能化的聚苯乙烯為模板劑，羧基功能化的聚苯乙烯和可溶性淀粉的質量比為1:3，經水熱反應和高溫碳化后，無需活化過程，即可得到具有中空碳微球形貌的碳材料。

一種淀粉基中空碳微球材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1）聚苯乙烯/可溶性淀粉復合微球的制備，將羧基功能化的聚苯乙烯和可溶性淀粉放入燒杯中混合均勻后，進行水熱反應，得到聚苯乙烯/可溶性淀粉復合微球，進一步洗滌、干燥；

步驟2）淀粉基中空碳微球的制備，將步驟1）得到的聚苯乙烯/可溶性淀粉復合微球進行高溫碳化，即可得到淀粉基中空碳微球。

淀粉基中空碳微球材料作為吸附相變材料的儲熱應用，包括以下步驟：

采用真空浸漬法，以一定吸附量，將淀粉基中空碳微球和相變材料混合，在一定條件下進行吸附，即可得到淀粉基中空碳微球復合相變材料。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具備以下優(yōu)點：

1、通過高連續(xù)性的中空結構對相變材料進行吸附，可以有效地防止相變材料的泄露；

2、采用可溶性淀粉作為碳源，能夠保證碳源的來源一致性，有效的保證了材料的組分相同，從而控制制備出的淀粉基中空碳微球的形貌和性能一致，保證本發(fā)明可重復性高；

3、本發(fā)明的制備方法簡單，僅需水熱反應和高溫碳化，無需活化過程，就能得到高比表面積、高吸附性能的淀粉基中空碳微球；

4、本發(fā)明制備出的淀粉基中空碳微球作為吸附相變材料的儲熱應用，所得淀粉基中空碳微球復合相變材料相變潛熱高，熱穩(wěn)定性能優(yōu)異。

綜上所述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，不僅原料成本低廉，制備方法簡單，僅需水熱反應和高溫碳化，無需活化過程；制備的淀粉基中空碳微球比表面積較大，吸附能力優(yōu)異，淀粉基中空碳微球復合相變材料擁有較高的相變潛熱和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，與此同時也能防止在固-液相變過程中的泄露；最終產品無毒無害，在建筑、儲能材料等領域具有廣闊的市場前景。