【摘 要】
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在过去的几十年里,人们致力于潜热热能储存（LHTES）和可持续能源技术的探索和研究。潜热热能存储被认为是缓解能源供求关系不匹配的有效途径。其中,相变材料（PCMs）被认为是最有效的LHTES材料,但直接使用会产生泄漏和腐蚀等问题。本论文通过使用环境友好型无皂细乳液聚合和Pickering乳液聚合,对烷烃进行胶囊化,研究了胶囊化相变材料的储热-放热特性。主要研究内容及结果如下:（1）分别以正十八烷（
【基金项目】
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国家自然科学基金（51573038、51978231）； 河北省自然科学基金（E2017202136）； 建筑安全与建筑环境国家重点实验室； 建筑技术国家工程研究中心开放资金（BSBE2017-05）； 河北省归国科研基金会2019年海外华人学者（
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在过去的几十年里,人们致力于潜热热能储存（LHTES）和可持续能源技术的探索和研究。潜热热能存储被认为是缓解能源供求关系不匹配的有效途径。其中,相变材料（PCMs）被认为是最有效的LHTES材料,但直接使用会产生泄漏和腐蚀等问题。本论文通过使用环境友好型无皂细乳液聚合和Pickering乳液聚合,对烷烃进行胶囊化,研究了胶囊化相变材料的储热-放热特性。主要研究内容及结果如下:（1）分别以正十八烷（n-ODE）和正二十烷（n-ESE）为PCM,交联聚苯乙烯（CLPS）为壳,DNS-86作为可聚合乳化剂,通过无皂细乳液聚合法制备纳米胶囊（n-ODE@CLPS和n-ESE@CLPS）。表征和分析了纳米胶囊的形貌,储热能力和结构。此外,研究了DNS-86对纳米胶囊的储热性能的影响。结果表明:随着DNS-86添加量的增加,n-ODE@CLPS和n-ESE@CLPS的分散系数和粒径均逐渐减小。当DNS-86添加量为2 wt%时,n-ODE@CLPS和n-ESE@CLPS包封效率分别达到最大值;n-ODE@CLPS的平均直径为136 nm,相变潜热和包封效率分别为140.39 J/g和91.28%,n-ESE@CLPS的平均直径为134 nm,相变潜热和包封效率为148.32 J/g和91.77%。此外,n-ODE@CLPS和n-ESE@CLPS在进行500次热循环后,焓值降低不到1%。（2）基于n-ODE@CLPS和n-ESE@CLPS相变微囊,采用具有粘性、廉价易得和高导热率的膨润土为原料制备了双相变储能材料（DPCESM）,并对其进行了性能研究。SEM结果表明纳米胶囊与膨润土具有良好的相容性;DSC结果显示DPCESM熔点为29.51 ℃和39.58 ℃,储热容量为90.17 J/g;因为膨润土的掺杂,DPCESM的导热系数可达到0.45 W/（m·K）,相较于n-ODE和n-ESE分别提高了105%和150%;热响应实验显示DPCESM有四个相变区域,且响应程度可以通过调节两种胶囊的比例来控制。（3）使用三乙氧基硅烷（TTCS）对纳米SiO2进行了表面改性。以改性的纳米SiO2（MS）颗粒为乳化剂,工业石蜡为PCM,St和DVB为单体,通过皮克林乳液聚合法制备了熔点为28.01 ℃的28#P@CLPS/MS胶囊。结果显示,当接枝量为4.2%时,改性SiO2的接触角（CA）为53°,可制备出封装效率为95.15%、形貌最佳的相变储能胶囊。
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