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相变储能材料是新型能源材料的重要组成部分,作为一种先进的储能材料,材料发生相态变化时会吸收或释放出相变潜热。相变材料不仅可以将间歇性、不稳定的能量储存起来,解决能源使用在时间和空间的不匹配问题,而且是提高太阳能、风能、地热能、工业余热等能源方面储存管理的最佳候选。在提高能源利用效率,缓解环境与能源压力方面具有重要的意义。聚乙二醇(PEG)相变材料是新型有机相变材料研究领域的重要分支,PEG具有接近人体适宜的相变温度,较高相变潜热及耐腐蚀性,相变过程近似恒温,PEG的相变材料适宜于低温,其温度可以通过分子量设计。但PEG作为相变材料目前面临以下缺点:导热率较低、相变过程易渗漏、热稳定性差的缺陷,严重阻碍了PEG相变材料的应用价值。但PEG作为相变材料目前面临以下缺点:导热率较低、相变过程易渗漏、热稳定性差的缺陷,严重阻碍了PEG相变材料的应用价值。本论文采用Hummers法制备氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO),一步水热法制备了三维石墨烯凝胶复合PEG相变材料,采用抗坏血酸(Vitamin C,Vc)作为还原剂。这种三维网络结构不仅为PEG传热提供导热通道,而且还为解决PEG渗漏性提供了支撑载体,随着还原程度的增加,氧化石墨烯片层缺陷降低,就能够达到与石墨烯近似的热物理化学性质。与纯PEG相比,三维石墨烯凝胶复合PEG相变材料相变焓损失率低于1%,导热率提高了61.7%,PEG含量可达99.3%。材料在70℃恒温30min后,没有发生液体的渗漏现象。当还原程度最大时,热稳定性相比纯PEG提高了约20℃。另外,氧化石墨烯的表面含氧官能团以及PEG分子的可设计性,具备采用化学法制备功能化PEG相变材料的优势。本文采用SOCl2将氧化石墨烯表面的羧基官能团酰氯化,酰氯化的氧化石墨烯表面就具有高的化学反应活性,含氧官能团的减少使得氧化石墨烯缺陷降低,既提高了氧化石墨烯表面化学活性,又对氧化石墨烯进行了还原。实验选用温敏性有机小分子三聚氰氯对酰氯化的氧化石墨烯改性,制备石墨烯无机-有机功能化载体,当载体完全氨基化之后,氨基活性位点为PEG的改性提供了支撑点,采用4-4’-二苯甲烷二异氰酸酯改性使得PEG端位带有活性氰酸跟,活性氰酸跟与氨基化的载体聚合制备一体化的石墨烯功能化复合PEG相变材料。获得材料的相变焓损失率低至5.3%,导热率提高了69.5%,热分解温度提高了50℃,在70℃、90℃和110℃分别30min内没有渗漏现象发生。石墨烯凝胶复合PEG相变材料和石墨烯功能化复合PEG相变材料的制备,实现了高导热率、抗渗漏及热稳定性一体化的PEG复合相变材料。