还原氧化石墨烯气凝胶/二十烷相变材料的制备及性能

以氧化石墨烯(GO)为原料,采用胶体团聚法制备了还原氧化石墨烯气凝胶,再通过自扩散获得了还原氧化石墨烯气凝胶/二十烷(r-GO aerogel/eicosane)复合相变材料,研究了复合材料结构与性能的关系.采用热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)测试了二十烷和复合材料的热性能,确认了二十烷质量分数与复合材料...     

基于石墨烯气凝胶及相变微胶囊的相变复合材料的研究

通过水热法制备石墨烯气凝胶。通过Pickering乳液法制备相变微胶囊,并按照一定比例与弹性聚合物乳液制备成混合液体。通过真空浸渍法,将石墨烯气凝胶与混合液液体进行复合,得到一种以石墨烯气凝胶作为导热骨架,弹性聚合物作为弹性组分,相变微胶囊作为储能组分的相变复合材料,采用光学显微镜、激光粒度仪和示差扫描量热仪等测试材料的储热性能和热学性能。结果表明,在保持原有储热性能的基础上,改善了普通相变材料易变形泄露和导热性能等问题,有望在生产生活中得到广泛应用。     

石墨烯气凝胶的制备及其光热转换性能研究

石墨烯气凝胶兼具石墨烯的特性和气凝胶孔隙率高、比表面积大的优点,并且石墨烯气凝胶具有丰富的孔道结构,有效增加光吸收和散射面积,太阳能光热转换效率高。为了探究具有优异光热转换性能的石墨烯气凝胶合成工艺及控制条件,通过改进的Hummers法制备得到氧化石墨烯(GO),再通过水热反应还原,得到石墨烯气凝胶,调节还原剂类型和比例参数,表征不同反应条件下样品的形貌、结构和光吸收率,并测试样品的太阳能光热转换性能。结果表明,在GO和还原剂三聚氰胺的质量比为1︰1时,石墨烯气凝胶的光热转换性能最好。     

PEG/GO-CuSO4-硫脲复合相变材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为有机相变成分,通过Cu SO4和硫脲的混合溶液对氧化石墨烯(GO)进行交联改性,Cu2+交联氧化石墨烯(GO)而且引入硫脲对GO表面的羧基进行酰胺化改性,得到GO-Cu SO4-硫脲材料与有机相变组分PEG原位复合,制备PEG/GOCu SO4-硫脲复合定形相变材料。PEG填充量在复合材料中的最大比重可达99%,此时复合材料的熔化焓值达到161 J/g,而且发生相转变时具有形状稳定性。此外,该材料具有较好的导热性能和热能存储功能。储放热速率明显提升,光热转换性能较好,其光热转换与热能存储效率可达67. 2%。     

光热转换材料在相变储能领域的研究进展

相变储能是热储能的一种,即利用相变材料的储热特性来储存或释放热量,达到调控温度的效果。但相变材料往往不具备光吸收能力,不能及时收集太阳光,导致其光热转换效率较低。将相变材料与光热转换材料复合可以在增强吸光能力的同时将获得的能量存储在相变材料中,赋予复合相变材料高光热转换能力。该文对光热转换材料进行了分类,介绍了其光热转换机理、对紫外光-可见光-近红外光的吸收能力以及在相变领域的应用。此外,还阐述了光热复合相变材料 的复合策略,包括浸渍法、溶胶-凝胶法、涂层法和改性微胶囊法,分析表明,不同复合策略下制备的光热复合相变材料的光吸收能力、导热系数、光热转换效率几乎都得到了提高。因此,将光热转换材料拓展到相变储能领域将进一步优化太阳能资源。     

新型气凝胶基复合相变材料研究进展

着重介绍了通过气凝胶对相变材料进行负载从而改善相变材料的相应缺陷的研究。分析表明,无机材料气凝胶可以对相变材料起到良好的形状稳定作用,石墨烯气凝胶可以有效提升相变材料的热导率,聚合物气凝胶优异的韧性可以使复合材料应用于纺织等特殊领域。     

癸酸-石蜡/石墨烯气凝胶定形相变材料的制备及热物性分析

随着碳中和理念的逐步推进,调整能源供应政策,倡导低碳生活,可推动全社会的绿色发展,采用相变材料(PCMs)储存和释放热量,能够有效地利用可再生能源,可减少化石燃料带来的CO₂释放问题。本文利用石墨烯气凝胶作为相变材料的载体,分别采用不同比例的癸酸/石蜡进行有机相耦合,制备了一系列高封装率、低渗漏率的石墨烯定形相变材料。研究发现当石墨烯气凝胶定形相变材料中癸酸/石蜡为7∶3时,相变焓达到202.91J/g。经过200次循环后复合材料的相变潜热变化量在4.25%以内,渗漏率仅为3.20%。采用DSC、TG、XRD、SEM对材料进行微观结构分析说明,石墨烯气凝胶改善了相变介质的形状稳定性,有效地阻止了相变过程中耦合的有机相泄漏,使材料储放热稳定,增强了导热作用,具有良好的应用前景。     

改性碳气凝胶/石蜡复合相变储热材料的研究

将石蜡与墙体材料复合能降低建筑人居能耗,但其易泄漏的问题严重影响了复合相变储热材料的广泛应用,采用吸附能力强的碳气凝胶为吸附载体,有望解决复合相变材料容易泄漏的弊端。为进一步提高碳气凝胶吸附石蜡的性能,采用不同质量分数的三甲基氯硅烷对碳气凝胶表面进行改性,通过XRD、SEM与FT-IR等表征手段探究了碳气凝胶表面结构的变化规律。结果表明：改性过程中三甲基氯硅烷的—Cl—Si(CH₃)₃基团能与碳气凝胶表面的—OH发生枝接反应,该变化丰富了试样表面—CH₃数量,改善了制品的憎水性与孔结构,提高了其吸附非极性石蜡的能力;当三甲基氯硅烷的质量分数为30%时,改性碳气凝胶具有最佳的吸附性能,充分浸渍后能吸附85.87%的石蜡。经200次熔融-冷凝循环试验后,复合样品不仅未发生明显的泄漏现象,而且相变温度和相变焓均未发生显著变化。该研究制备的复合相变储热材料具有优异的稳定性与良好的隔热保温性能,为开发新型墙体隔热保温材料提供了新的思路。     

氧化石墨烯/氨基硅氧烷复合气凝胶的制备与性能研究

以氨基硅氧烷、烷基硅氧烷和石墨烯氧化物(GO)为原料,经溶胶-凝胶-冷冻干燥法一锅法制备了一种新型氧化石墨烯/氨基硅氧烷复合气凝胶——本征氨化硅基复合气凝胶;利用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)、热重分析(TG)、CO_2吸附量测试(Quantity Adsorbed of CO_2)对所得气凝胶进行了结构表征确证及性能测试。所得复合气凝胶具有双互穿网络结构,含GO氨化硅基气凝胶样品热分解温度在470℃,无GO氨化硅基气凝胶样品热分解温度为360℃。两者均有较高的热稳定性。在273 K,相对压力为0.033时,无GO氨化硅基气凝胶样品CO_2吸附量为11.60 mg·g~(-1),含GO氨化硅基气凝胶样品CO_2吸附量为11.92 mg·g~(-1)。     

十八烷酸复合相变储能材料的制备及性能研究

本文采用溶胶凝胶法,以十八烷酸作为相变储能物质,正硅酸乙酯为硅源水解形成的SiO_2为载体,合成出相变潜热高、热稳定性好、封装性能好、能有效解决泄漏问题的十八烷酸/二氧化硅复合相变储能材料,并且探究了反应物用量和反应环境对制备复合相变储能材料的影响。     

石蜡类复合定形相变材料的制备研究

复合定形相变储能材料(PCM)是一种新型的环保节能材料,具有重要意义.本文探讨了利用机械搅拌制备复合定形PCM的新方法,并与传统蜜炼法制备的复合定形PCM在热性能上进行比较和分析,发现该法制备的复合定形PCM储热值增高,贮热物质的渗漏性减小,而且工艺简单,成本降低,在北方冬季采暖的暖通系统中具有可观的应用前景.     

硬脂酸-二氧化硅复合相变材料的制备

随着全球工业的高速发展，能源问题日益受人们的重视。充分利用相变潜热蓄能成为科研领域伯热点。本文介绍一种用溶胶－凝胶法制轩有机－无机纳米复合材料的方法，并对实验制备的新材料进行了差示扫描量热分析（DSC），扫描电镜分析（STM）和透射电镜分析（TEM）。分析结果表明，该材料是具有良好的蓄热能力的复合纳米材料，可广泛应用于太阳能利用，工业废热，余热回收及民用建筑材料。     

溶剂沉淀法制备具有相变功能的PA6/AG复合粉体及其性能分析

通过多孔材料吸附法与溶剂沉淀法制备聚酰胺6(PA6)/气凝胶(AG)复合粉体,并通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和激光粒度分析仪等对复合粉体的包覆性、流动性和耐用性等进行测试与分析。结果表明,成功制备了一种具有优异耐用性能的相变材料—PA6/AG复合粉体,其中AG相变材料中石蜡与AG的的质量比为1∶1、粉体中PA6与AG相变材料质量比为2∶1时,复合粉体中的AG相变材料完全被包覆且具有优异的耐用性能;同时在PA6与AG相变材料的质量比为2∶1时,PA6/AG复合粉体的粒径增至85.62 μm,且其流动性能最优。     

相变干混保温砂浆的配制及性能研究

为了达到建筑节能,便于施工的目的,复配具有保温功能的相变干混水泥砂浆,以水泥质量为基数100％,确定了适宜的组分复配比例:相变材料20％,碳酸钙15％,砂子140％,木质纤维素0.5％,粉煤灰10％,羟甲基纤维素(CMC) 0.04％.通过DSC对相变材料和干混砂浆相变潜热进行了表征,结果表明该相变材料相变潜热较高;通过电子显微镜及光学显微镜对相变材料的微观结构进行了观察,结果表明该相变材料粒径均匀,微胶囊状态良好;通过抗拉及抗折强度实验对相变干混水泥砂浆的力学性能进行了测定,结果表明该相变干混砂浆力学性能满足外墙材料要求,通过吸水性及透水性实验对相变于混砂浆的防水性能进行了测定,结果表明该相变干混砂浆满足墙体防水要求.     

癸酸-棕榈酸/SiO2复合相变材料的热性能

以SiO2为载体、癸酸-棕榈酸为相变材料,采用溶胶-凝胶法制备癸酸-棕榈酸/SiO2复合相变材料,考察了其储热性能、导热性能、微观形貌和组成结构. 结果表明,当癸酸-棕榈酸掺入量为0.08 mol时,所制材料具有最好的潜热性能,相变温度为20.02~22.08℃,相变焓为44.53~50.51 J/g,适合在建筑领域应用;当癸酸-棕榈酸掺入量为0.06 mol时,材料导热性能最好,导热系数在第一降温阶段为0.211 W/(m×K),相变平台阶段为0.017 W/(m×K),第二降温阶段为0.040 W/(m×K);材料中SiO2与癸酸-棕榈酸仅是物理嵌合,未发生明显的化学作用,癸酸-棕榈酸掺杂过量时明显包裹SiO2,导致复合相变材料潜热性能和导热性能下降.     

SiO2陶瓷基体复合相变储能材料制备工艺的探讨

SiO2陶瓷基体的复合相变储能材料主要是由SiO2陶瓷基体和Na2SO4相变材料组成。通过实验探讨基体材料的粒度、成型压力、烧成温度对结果的影响。采用示差扫描量热仪(DSC)测定所制备的样品的融解热,采用热重分析仪(TG)表征样品的热稳定性。     

相分离法制备相变材料微胶囊

相分离法是一种较为简便的微结构聚合物制备方法,通过改变表面活性刺的种类、浓度和聚合物的种类等,可以方便地控制所制备聚合物微球的形貌.研究采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚苯乙烯(PS),油相使用的是相变材料十六烷(HD),共溶剂使用的是二氯甲烷(DCM)或三氯甲烷(TCM),将聚合物溶于油相中,通过溶剂挥发导致的相分离作用,以及在界面张力的调控作用下,可以制得多种形貌的微胶囊.     

沥青路面用复合定形相变材料的路用性能研究

为研究复合定形相变材料对沥青混合料路用性能的影响,制备沥青路面用复合定形相变材料,测定相变材料的相变温度、相变焓等热物性参数,借助马歇尔稳定度试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验与车辙试验等方法研究掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能.试验结果表明,对于最佳沥青用量,掺与未掺复合定形相变材料的沥青混合料差别很小;复合定形相变材料可显著改善沥青混合料的低温抗裂性能;复合定形相变材料有利于提高沥青混合料的水稳定性;对于动稳定度,基质沥青混合料的明显大于掺加复合定形相变材料的沥青混合料,且沥青混合料的高温稳定性随着复合定形相变材料掺量的增大而降低.综合考虑掺加复合定形相变材料沥青混合料的路用性能,推荐本研究制备的复合定形相变材料在实际应用中采取0.3％的掺量.     

癸酸-月桂酸二元复合相变材料的相变特性研究

采用“冷却曲线法”测试癸酸-月桂酸二元体系的凝固点,验证了施罗德公式用于储热配方设计的可行性。配制相变温度在25—30℃之间的、可以应用于建筑节能领域的复合相变材料,并对其相变温度和相变潜热进行差示扫描量热计（DSC）分析。     

四元相变材料的制备及改性研究

为探究与制备更加适用于太阳能储能应用的四元相变材料,以Na2 HPO4·12H2 O为主储热剂,Na2 SO4·10H2 O,Na2 CO3·10H2 O,Na2 S2 O3·5H2 O与CH3 COONa·3H2 O为辅储热剂,在四种辅储热剂中任取三种与主储热剂按照设计的配比进行混合,制备四元相变储能材料,并选取纳米...