Na 2 SO 4 ·10H 2 O@SiO 2 微胶囊的制备及相变过程研究

发布时间：2021-09-30 10:16

　　以水玻璃为硅源,采用化学沉淀-微波加热法制备了Na₂SO₄·10H₂O@SiO₂相变微胶囊。利用FT-IR、XRD、SEM、TEM、DSC对Na₂SO₄·10H₂O@SiO₂相变微胶囊进行了分析与表征,同时考察了乳化剂配比、芯壁比、微波加热功率、酸浓度对相变微胶囊形貌和热性能的影响。结果表明,十水合硫酸钠与二氧化硅之间仅存在物理相互作用,制备的微胶囊具有球状核壳结构;当微胶囊的芯壁比为1∶0.5、微波加热功率为260 W、酸浓度为4 mol/L时,制得的相变微胶囊潜热值最大。因芯材和壁材廉价易得、无毒害,该相变微胶囊有望应用于建筑节能领域。 

【文章来源】：现代化工. 2020,40(11)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

Na2SO4·10H2O、Si O2及不同芯壁比Na2SO4·10H2O@Si O2Micro PCM融化过程的DSC图

图1 Na2SO4·10H2O、Si O2及不同芯壁比Na2SO4·10H2O@Si O2Micro PCM融化过程的DSC图式中:和ΔHMicro PCM分别为纯Na2SO4·10H2O和Na2SO4·10H2O@Si O2的熔化潜热;R为相变微胶囊包覆率，可用于估计相变微胶囊的储热能力。微胶囊中Na2SO4·10H2O的包覆率随着芯壁比的减小先增大后减小，而过冷度则随着芯壁比的减小而减小。二氧化硅的引入，使得十水硫酸钠的潜热降低了30%以上，而过冷度却降低到了3℃以内，提高了实用价值。

不同复配乳化剂条件下Micro PCM的SEM图如图3所示。当Span80/PEG6000质量比为1∶1时，样品呈多孔的块状物;当Span80/PEG6000质量比为1∶1.5时，得到的产物为错乱交织的纤维状结构;当质量比为1∶2时，产物中纤维化的形貌数量减少，并伴有一些球形颗粒出现;当质量比为1∶3时，产物中球形结构明显，疏松多孔且颗粒均匀。当质量比为1∶1、1∶1.5、1∶2时，制备的样品没有明显的球状颗粒结构出现，而且产物团聚严重。说明这几种质量比调节下，乳化剂PEG6000的含量低，不能包覆所有的硫酸钠液滴，硅酸钠水解形成的二氧化硅凝胶不能很好地沉降于硫酸钠表面，导致微胶囊中相变材料包覆效果差，同时液滴之间容易合并，致使粒径较大。而当质量比达到1∶3时，由于PEG6000量的增大，水油相体系黏度增大，此时硅酸钠水解过程与沉降过程达到平衡，因而形成的微胶囊颗粒呈球状。2.1.3 微波功率对潜热的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化硅包覆的微纳米材料的制备与应用[J]. 张建峰,赵春龙,童晶,涂溶.  硅酸盐学报. 2017(10)
[2]相变微胶囊制备方法研究进展[J]. 朱建平,侯欢欢,田梦迪,夏瑞杰,管学茂,冯春花.  化工新型材料. 2016(08)



本文编号：3415659