纳米TiO2 /石蜡复合乳状液相变材料的 制备与传热性能

蓄冷空调性能及制冷系数与相变材料密切相关.将石蜡复合乳状液作为分散介质,以纳米TiO_2粒子作为导热载体,采用低能乳化工艺微乳液转相法,制备出纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料,并对其分散稳定性、导热系数和蓄-放热循环稳定性进行了分析.研究结果表明:纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料的导热系数相对于纯石蜡乳状液的导热系数有明显提高,当纳米TiO_2粒子质量分数为0.15%时,纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料的导热系数比纯石蜡乳状液的导热系数提高了117.95%;TiO_2/石蜡乳状液固-液相变热循环过程中并无明显温度平台,而且其蓄-放热循环稳定性很好.该纳米TiO_2/石蜡复合乳状液相变材料有望应用于蓄冷空调,以提高蓄冷空调性能及制冷系数.     

纳米复合有机相变蓄冷介质分散稳定性的研究

针对有机相变蓄冷介质导热系数低的问题,采用纳米复合技术对空调用相变蓄冷材料HS-1进行了改性研究.通过实验深入研究了表面活性剂、超声时间、最佳超声时间下分散剂质量浓度对分散性的影响以及纳米与非纳米添加剂对分散性的影响.最终确定了纳米TiO2复合有机相变蓄冷介质(TiO2/HS-1)的制备的最佳分散条件.     

空调用纳米复合相变蓄冷材料导热性能的研究

对比分析了水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷及气体水合物蓄冷技术的优缺点,提出在常规空调中采用纳米复合材料相变蓄冷技术,针对目前空调用有机相变蓄冷材料普遍存在导热系数低、传热性能差的缺点,采用在其中添加纳米颗粒来改善介质的导热性能,对其导热性能进行了实验研究.结果表明：加入纳米TiO2颗粒后,有效地提高了有机相变蓄冷材料的导热系数.     

有机高温空调相变蓄冷材料研究现状

本文比较了各种蓄冷方式的特点,论述了国内外有机高温空调相变蓄冷材料的研究现状,根据二元有机低共融混合物相变温度的理论预测模型,以十二醇/癸酸混合物为例,对其相变温度和相变潜热进行了预测,并通过DSC实物测试,验证了预测的准确性。     

高温供冷相变蓄冷材料的制备及蓄冷性能

对高温供冷用相变蓄冷材料进行配制,并对其热物性及蓄\释冷性能进行分析.分析测试了癸酸 月桂酸二元体系的低共熔点,以及不同种类添加剂的摩尔分数对体系相变特性的影响.建立蓄冷球模型,对蓄\释冷过程中材料温度、蓄\释冷量、蓄\释冷速率的变化规律进行分析;使用自制相变材料灌装蓄冷球,进行蓄冷、释冷性能实验.结果表明：以摩尔比例70∶30的癸酸、月桂酸混合物为基液,摩尔分数0.08的油酸为添加剂,制备出蓄冷材料的相变温度约15 ℃,相变潜热为114.1 kJ/kg,蓄冷球蓄冷、释冷过程稳定,单球蓄冷总量为17.67 kJ,能够满足高温供冷空调系统的蓄冷需求.
     

果蔬保鲜用相变蓄冷剂的研制及性能研究

针对适用于果蔬保鲜的蓄冷剂种类少、相变潜热小于300J/g及过冷现象等问题,对相变蓄冷剂的性能进行了研究。首先,利用差示扫描量热法,选择含合适温度调节剂的溶液,获得具有-6～-4℃相变温度且相变潜热较高的主储能剂;随后,通过添加不同种类的成核剂,抑制主储能剂的过冷问题;最后,对较佳配方的蓄冷剂进行了性能研究,首次得到了以苯甲酸钠为主的温度调节剂与水溶液组成的2种主储能剂BL-1和BL-2。研究表明,通过添加硅藻土成核剂,可得到相变温度在-6～-4℃、相变潜热均在300J/g以上且无过冷现象的2种低成本蓄冷剂,适用于冷藏温度在0～4℃的果蔬及其他温度敏感性产品的温控包装。所研制的相变蓄冷剂符合食品安全和绿色环保要求,可以有效地满足人们对果蔬及其他温度敏感性产品的蓄冷需求。     

相变蓄冷口红外壳的制备及其性能试验

当夏季温度超过30℃时,口红会因高温发生融化,甚至断裂。为了防止口红在夏季因高温融化,利用3D打印技术制备了光敏树脂的口红外壳,选用十二醇和月桂酸作为中间蓄冷介质,采用加热混合法制备了十二醇–月桂酸相变蓄冷材料。利用瞬态平面热源法导热仪、差示扫描量热仪和蓄冷试验对相变蓄冷材料的导热系数、相变温度、相变潜热和蓄冷特性进行了研究。结果表明:十二醇–月桂酸相变材料的导热系数为0.225 8 W/(m·K),相变温度为18.6℃,相变潜热为179.1 kJ/kg,适合作为口红外壳的相变蓄冷剂。在30℃的高温天气条件下,蓄冷口红外壳能够持续蓄冷大约3 h,可以确保口红不会因高温融化,能够延长口红的使用寿命。     

适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究

研究了空调蓄冷技术对蓄冷相变材料各种性质的要求,提出了一种新型的二元相变低共熔蓄冷介质并进行了性能测试,该介质的凝固温度为4.8～5.3℃,固—液相变潜热为149kJ?kg,主要成分为辛酸和月桂酸构成的低共熔混合物,其特点是材料有良好的可重复使用性,潜热和显热蓄冷量大,是一种有发展前途的蓄冷介质。     

新型冷链物流用复合相变材料制备及过冷度影响因素

针对冷链物流冷冻温区应用场合,提出将三羟甲基丙烷、氯化铵、水组成三元复合相变蓄冷材料,利用差示扫描量热仪筛选得到了性能较为优异的复合材料,其质量比为1:2:7,相变温度为-19.4℃,潜热焓为250.5 kJ/kg.实验研究了降温速率、冷却介质温度、容器尺寸和纳米颗粒(Al2O3,Fe2O3,TiO2)对该材料过冷度的...     

散热器供暖相变蓄热材料的性能实验

针对相变蓄热应用于散热器供暖存在的问题,开展以石蜡为相变蓄热基体,以膨胀石墨为强化传热载体的复合相变蓄热材料性能的实验研究.制备石蜡/膨胀石墨复合相变材料时,以相变温度64℃的石蜡为基体,加入膨胀石墨强化传热性能.实验研究表明:质量分数为3.0%的50目膨胀石墨蠕虫可以有效提高材料热导率;在相变蓄热水箱中,加入质量分数为3.0%的50目膨胀石墨蠕虫后,相变材料蓄放热时间缩短了50%;质量分数为3.0%的50目膨胀石墨试样的相变潜热值为203.1 J·g~(-1).     

Fe_3O_4/氧化石墨烯复合纳米粒子的制备及其体外毒性评价

用溶剂热法制备得到Fe_3O_4/氧化石墨烯复合纳米粒子,并对其生物相容性进行研究。使用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器对其进行表征,并通过一系列溶血试验及MTT细胞毒性试验对复合纳米粒子的体外毒性进行评价。结果显示,当复合纳米粒子浓度小于5g/L时,溶血率低于5.00%;当复合纳米粒子浓度不高于0.25g/L、孵育时间不长于72h时,细胞相对增殖率大于75%,属0~1级,认为此范围浓度材料没有细胞毒性。从目前的实验结果来看制备所得Fe_3O_4/氧化石墨烯复合纳米粒子具有良好的生物相容性,在生物医学方面具有潜在的应用前景。     

有机相变蓄冷材料中纳米石墨添加剂性能实验研究

针对有机相变蓄冷材料导热系数低、传热性能差的缺点,采用向其中添加纳米石墨,通过超声分散法及添加分散剂制备稳定分散液来改善其导热性能。对分散剂的种类、纳米石墨的质量浓度、超声时间和分散剂浓度对纳米石墨分散稳定性的影响及添加纳米石墨对导热性能的影响进行了实验研究。     

α-烯烃磺酸钠细乳液聚合法制备聚苯乙烯包覆石蜡相变材料

以α-烯烃磺酸钠(AOS)为可聚合乳化剂,采用细乳液聚合法制备了以聚苯乙烯(PS)为壁材、石蜡为芯材的相变材料(PCM)粒子,考察了乳化剂、交联剂用量及链转移剂对粒子形貌的影响。AOS水溶液及细乳液的临界胶束质量浓度分别为0.59、6.0g/L,其乳化能力优于十二烷基苯磺酸钠。采用XRD、FT-IR、DLS、TEM、DSC、TG等手段,分别表征了相变材料粒子的形貌、结构、热学性质等。研究表明:PCM纳米胶囊粒子的表面由PS包覆而成,当乳化剂的质量分数为4.0%、交联剂质量分数为0.5%～1.0%时,PCM粒子具有明显的核-壳结构。DSC测试表明:当乳化剂质量分数为7%时,包覆率最高,胶囊材料的熔融曲线与纯石蜡的熔融曲线十分接近;PCM粒子的相变潜热为151.8J/g,DSC测试结果与TG的计算结果一致。     

相变蓄冷材料的选择与相变潜热的测定

从物质的热物性、化学性质、相变动力学和经济性四个方面详细阐述了理想相变蓄冷材料的选择依据.建立了简便、实用测量固液相变潜热的装置,同时利用该装置测量出豆蔻酸、羊蜡酸等物料的热力学参数.通过测量,可选择出接近于理想的蓄冷物质,为小型制冷装置提供可靠、经济的冷源.     

石蜡-蒙脱土复合储能调温涂布纸的制备及表征

制备了石蜡-蒙脱土复合相变颜料,制得了石蜡-蒙脱土复合储能调温涂布纸.结果表明:石蜡和蒙脱土质量比为2∶1时,制备的石蜡-蒙脱土复合相变颜料的相变潜热为68.4,J/g.相变颜料在涂料的填料当中所占比例为10%,时,制备的相变涂料的比定压热容为2.044,8,J/(g·K),相变潜热为2.2,J/g.用相变涂料涂布后的纸张比未用相变涂料涂布后的纸张Cobb值降低了38%,,抗水性能明显增强.制备的石蜡-蒙脱土复合储能调温涂布纸除了具有储能调温功能之外,还具有较好的抗水性能.     

梯级相变蓄冷换热器的性能分析及优化

为了提高相变蓄冷装置的换热性能以及蓄存的冷量品位,设计了一种梯级相变蓄冷换热器.基于焓法对该换热器建立数学模型,通过实验验证了该模型的可行性,并且对其换热过程进行了模拟仿真.根据其换热特性,以蓄冷时间及冷量效率为指标,对该换热器进行了优化分析.结果表明,在7℃进水,平均流速为1mm/s工况下,相变温度为12.3、13.0和13.3℃的3种相变材料按照1∶1∶1的组分比排列时,该换热器性能最佳.其效率为72.2%,蓄冷完成时间为160.4min;与相变温度为13.0℃的单一相变蓄冷器相比,效率和蓄冷速率分别提高了1.2%和1.7%.     

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料降解水中亚甲基蓝

以Fe_3O_4为核,以α-Fe_2O_3为壳层,合成出一种核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米复合材料.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液的降解.结果表明:核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子粒径约为50~80nm.当H_2O_2用量为0.23mol/L,Fe_3O_4/α-Fe_2O_3投加量为5g/L,pH值为2,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5.0mg/L,60min内亚甲基蓝的降解可达98.7%.Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子经过3次循环使用后,对亚甲基蓝仍具有较好的降解能力.     

混合表面活性剂中制备聚苯乙烯/Co3O4复合纳米粒子

在阳离子表面活性剂(CTAB)胶束体系中制备立方相Co_3O_4磁性纳米粒子,将其与制备原液的混合体系分散到阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,再加入苯乙烯引发聚合,制得聚苯乙烯/Co_3O_4复合纳米粒子.TEM观察Co_3O_4纳米粒子的平均粒径为30 nm左右,复合纳米粒子的粒径为40 nm左右.XRD、IR谱图及热、磁性能测定表明聚苯乙烯对Co_3O_4纳米粒子的包裹是成功的.     

金磁微粒的制备及其固定牛血清蛋白的研究

采用水热法快速制备Fe_3O_4纳米粒子,并通过表面氨基化与金纳米粒子自组装构建金磁微粒(Fe_3O_4@Au).表征Fe_3O_4@Au理化性质,并优化Fe_3O_4@Au对牛血清蛋白的固定体系.实验结果表明,所制备的金纳米粒子平均粒径达到(7.8±0.4)nm,氨基化的磁性材料可以固载金纳米粒子,金磁微粒饱和磁化强度为61 emu/g;金磁微粒对牛血清蛋白的固定化体系为金磁微粒添加量0.1 g,固定化温度50℃,固定化时间10 min,且平均固定量为5.189 mg/g.     

冷藏车用新型相变蓄冷材料的研究

阐述了蓄冷板冷藏车技术的研究现状,对比分析了结晶水合盐蓄冷与有机物蓄冷的优缺点.针对蓄冷板冷藏车对相变蓄冷材料的要求,提出了一种A级冷藏车用的新型相变蓄冷材料,进行了相变温度测试,结果表明该介质的相变温度为-6.9℃,是一种适用蓄冷板冷藏车蓄能介质.