基于金属银为壁材的多功能相变储能材料微胶囊的合成与性能研究

发布时间：2017-11-09 04:11

  本文关键词：基于金属银为壁材的多功能相变储能材料微胶囊的合成与性能研究

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【摘要】：本论文设计了一种不仅具备储热调温功能同时兼具抗菌功能的多功能微胶囊相变储能材料(MEPCMs),该MEPCMs以正二十烷为芯材,纳米银/二氧化硅(AgNPs/SiO2)为双层壁材。制备过程硅源选择正硅酸四乙酯(TEOS),γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为引入巯基使用的修饰剂,通过引发TEOS在油—水界面的界面聚合反应,使SiO2完成对二十烷芯材的包覆过程,同时由于MPTMS与TEOS同时发生水解及缩聚反应,从而所获得的SiO2表面带有大量巯基,为银离子的吸附做好前提准备。而后,通过巯基与银离子间的化学吸附作用使银离子大量附着于SiO2表面,在还原剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的作用下,使银离子被还原同时随着时间的增加在二氧化硅表面大量沉积,通过控制反应时长获得包覆有不同厚度纳米银颗粒的微胶囊相变材料,从而完成AgNPs/SiO2双层壁材多功能MEPCMs的制备。在SEM及TEM中观察可知,所获得的MEPCMs大小均匀,粒径分布小且表面致密光滑,具有完美的核—壳结构；通过FTIR分析可以得知,微胶囊中如所期望的顺利在二氧化硅表面修饰了巯基。通过XRD分析可知,MEPCMs壁材中的纳米银为面心立方结构的晶体形式存在,晶型十分完美,并不存在氧化态的银原子,而SiO2以无定型状态存在；抗菌实验结果表明,该AgNPs/SiO2双层壁材微胶囊对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌均有很好的杀菌性能；在DSC、TG及温度维持曲线的测试中可知,该微胶囊的储能调温性能优良,同时温度维持性能较好,基于纳米银层以及二氧化硅壳材的保护,有效的提升了正二十烷的热稳定性,同时与正二十烷相比,过冷度也明显降低。基于该多功能AgNPs/SiO2双层壁材的MEPCMs同时具备储能调温及抗菌性能,可以广泛应用于医用领域、纺织领域及电子元器件涂层等领域中,有效的扩展了MEPCMs的应用领域,增加了其功能性。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34

【参考文献】

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本文编号：1160230