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微胶囊相变材料是一种为避免相变材料泄露、并增加物质传热效率的新型材料,具有典型的“核-壳”结构。它能够将相变材料在一定温度下的相变能储存或释放出来,并能与外界环境形成很好的传递。本文设计出以正二十烷和正二十二烷相变材料为核、氧化锆或稀土元素掺杂的氧化锆为无机外壳的微胶囊相变材料,并通过合成设计的研究,成功合成出一系列不同核壳比的微胶囊。该微胶囊不仅具有良好的相变储能表现和优异的导热性能,其无机锆材外壳还具有优异的光致发光特性。本论文的主要贡献如下：1、在甲酰胺溶剂的非水体系中,以正二十烷为核、以正丙醇锆为前驱体水解形成的氧化锆为无机壳材,得到一系列具有特殊性能的微胶囊相变材料。对合成产物进行扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征,微观形貌证明成功得到具有“核一壳”结构的微胶囊：傅里叶红外谱图(FTIR)、X射线能谱仪(EDX)和X射线光电子能谱仪(XPS)测试结果证明所合成的微胶囊相变材料的壁材为氧化锆、核材为正二十烷；通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测试研究了芯材正二十烷相变性能以及壳材氧化锆的热稳定性。同时,经过X射线衍射仪(XRD)表征发现NaF的加入诱导了壁材氧化锆的结晶,得到的晶系为四方相和单斜相的混合。对氧化锆壳材进行紫外一可见和荧光光谱等光学表征,发现合成的氧化锆在紫外区有较强的吸收,并在296 nm紫外激发得到的发射光谱中,结晶体系和非晶体系具有光致发光性能,非晶体系在紫外波段有光谱发射,结晶体系在紫外和绿光波段有发射光强。2、在第一部分实验基础上,设计出以稀土元素Er3+、Sm3+、Yb3+掺杂的氧化锆为微胶囊壁材、以正二十二烷为微胶囊芯材,针对微胶囊壁材的光学性能和热性能进行研究。对微胶囊进行TEM、SEM、FTIR、EDX等手段进行了基本表征,其中主要是对于稀土掺杂各体系的紫外光谱UV和荧光光谱的表征,同时还进行了荧光显微镜直观表征发光性能。荧光照片中显示,在紫外光照下各掺杂样品发可见蓝紫光,三种元素中Sm3+的发射光最强,Er3+、Yb3+稍弱,未掺杂的氧化锆微胶囊最弱。最主要的是对相变材料相变性能的测试,主要通过DSC和TGA表征,数据显示微胶囊相变材料具有良好的相变和热稳定性,并且得到的稀土掺杂氧化锆微胶囊相变材料能有效降低相变材料的过冷度。通过本论文的研究,突破了传统相变材料微胶囊的相变储能单一功能,通过微胶囊壁材的功能化设计,赋予其荧光发光性能,实现了微胶囊相变材料的双功能化,为拓展相变储能材料的应用提供了一个新的方向。