表面改性纳米材料掺杂正十四醇相变微胶囊的制备与性能研究

来源 :江汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuheman
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着能源危机和环境污染问题的日趋严重,开发新型储能材料和储能技术已成为近几年科学家研究的热门课题。相变微胶囊作为新型的储热介质,一方面可通过其可逆相变过程来储存和释放能量,以提高能源的利用率,同时又可以避免固-液类相变材料在发生相变时容易泄露等问题。本论文主要研究相变微胶囊的应用和改性,针对传统相变微胶囊存在导热性能较差和过冷现象等问题,尝试向微胶囊中掺杂经疏水改性的高导热性无机纳米材料,制备出有机/无机复合相变微胶囊,并对相变微胶囊的各项性能进行表征和分析。例如:采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察微胶囊的表面形貌,通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对微胶囊的储热性能和热稳定性进行表征,通过红外光谱仪(FT-IR)和X射线荧光光谱仪(XRF)对微胶囊的化学组成结构进行分析,通过多路温度巡检仪对微胶囊的控温性能进行分析,采用激光粒度分布仪对微胶囊的粒径分布进行表征,主要得出如下结论:(1)采用缩合剂方法制备了十六胺修饰的烷基化碳纳米管(i-CNTs),所得i-CNTs在二氯甲烷等有机溶剂中具有较好的分散性。接着,以三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)作为壁材,掺杂i-CNTs的正十四醇(TD)作为芯材,通过原位聚合法制备了碳纳米管复合相变微胶囊。研究表明,当乳化剂浓度为0.5 wt%﹑i-CNTs添加量为20 mg时,所得微胶囊形貌较为规整,其熔融潜热达159.0 J/g,微胶囊的体积平均粒径为144.5μm。与纯的正十四醇相变微胶囊相比较,芯材掺杂20 mg i-CNTs后,微胶囊的囊芯含量增加了17.6%。TG和多路温度巡检仪测试结果表明,对比未添加i-CNTs的微胶囊,掺杂20 mg i-CNTs的相变微胶囊表现出良好的热稳定性和控温性能。(2)采用硅烷偶联剂对无机纳米Al2O3进行了湿法表面改性,研究了偶联剂类型和不同溶剂体系对改性纳米Al2O3性能的影响。实验结果表明,当硅烷偶联剂选择γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560),溶剂为95%乙醇时,得到的改性纳米Al2O3在二氯甲烷有机溶剂中的分散性和稳定性最好。(3)采用原位聚合法成功制备出了掺杂有改性纳米Al2O3的正十四醇相变微胶囊,研究了乳化剂浓度和改性纳米Al2O3添加量对相变微胶囊性能的影响。实验结果表明,当乳化剂浓度为1 wt%,改性纳米Al2O3添加量为0.4 g时,微胶囊的储热性能及形貌均较好,其熔融潜热达到最大(165.4 J/g),改性相变微胶囊的过冷度较传统的正十四醇微胶囊降低了4.79℃。同时,掺杂改性纳米Al2O3后,微胶囊的控温性能得到改善,所得相变微胶囊在常规应用的温度范围(小于150℃)热稳定性较好。
其他文献
气候变暖背景下,全球面临极端干旱的高风险,由此引发的环境问题亟待研究。榆林市位于黄河中游,植树造林工程在很大程度上改善了生态环境,而愈加频繁的干旱将会对植被生长活动
淀粉作为植物中重要的贮藏多糖,是植物种子的主要成分。淀粉可以为食物提供80%的能量,是食物的重要组成部分。淀粉是促成各种作物植物产量的主要成分,也是许多工业应用的可持
目的:构建一种新型的纳米递送系统,通过静电吸附作用,装载阿苯达唑白蛋白纳米粒与天花粉蛋白形成自组装纳米粒,以实现共输送天花粉蛋白和阿苯达唑进行联合抗肿瘤治疗,并对其
纸芯片由于价格低廉、加工简单等优势而成为分析检测领域一种重要的反应载体,为便携式、现场实时检测提供了可能性,尤其对于需要简单分析检测设备的临床、食品和环境部门等至
墨家文化与马克思主义有外在形式相近的终极目标,前者是希望实现无差别的"兼爱",后者是"自由人的联合体",尽管理论的起始、论证和终极诉求都不同,但是在形式上却比较相近,因
油品中的活性硫具有较强的金属腐蚀性,不但降低了油品的质量,更影响了油品的使用性能。在使用过程中,油品中的活性硫会腐蚀发动机的铜部件或者变压器中的铜线圈,给人民的生产
不对称催化氢化是合成手性化合物(如药物和天然产物)简洁、经济、高效的方法。手性氨基醇是许多天然产物和药物的重要组成部分,同时,手性氨基醇作为手性助剂和配体还被广泛的
聚合反应是精细化工常见的反应之一,属于强放热反应,易发生反应热失控。为研究聚合反应在微反应器内的热安全问题,本文采用微反应器代替釜式反应器开展苯乙烯聚合反应。采用
为探究空中客车A320面对突发状况时人员疏散特征,按1:1比例构建客舱几何模型,对不同年龄段占比条件下人员疏散过程展开模拟。研究发现:疏散时间从0~86 s时间内,130名人员全部
先天性免疫是抵御和杀伤外界病原微生物入侵机体的第一道防线,在免疫反应前期对机体的保护上起到重要的作用。Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)作为一种介导先天免疫的