烷基化碳纳米管改性二元芯材相变微胶囊的制备及其性能研究

发布时间：2023-01-08 13:40

　　随着能源危机和环境污染的日趋严重,寻找一种清洁且有效的热能存储技术变得至关重要。在众多的热能存储技术中,基于相变材料（Phase change materials,PCMs）的热能存储是一类非常有前途的储热技术,PCMs可以通过自身相态的转变来吸收或释放大量潜热而备受欢迎,该材料在过去十年中一直是国内外研究的热点。相变材料的微胶囊化,解决了相变材料在使用过程中易泄露的问题,扩宽了相变材料的应用领域。但是相变微胶囊仍存在诸如热传导性差、机械强度差和热稳定性差等问题。碳纳米管（CNTs）是一种密度低的优异纳米增强材料,具有高的横纵比,非凡的机械性能和优异的热导性,在增强微胶囊热导率方面具有一定的应用价值,但是CNTs在相变材料中分散性稳定性较差,因此需考虑对其进行改性。一元芯材相变微胶囊在使用过程中有一定的局限性,比如显变调温范围比较窄,往往不能满足某些热管理的需求。而二元芯材相变微胶囊可通过改变二元相变材料的不同配比来灵活的调节相变温度,很好地满足了热管理中对不同温度调节的要求,因此二元芯材相变微胶囊的研究具有非常重要的意义。本课题考虑对二元芯材相变微胶囊进行掺杂改性来改善其导热性差的问... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 储热技术与相变储热材料
        1.2.1 储热技术简介
        1.2.2 相变储热材料
    1.3 相变微胶囊
        1.3.1 相变微胶囊简介
        1.3.2 相变微胶囊的化学制备法
        1.3.3 相变微胶囊的应用
        1.3.4 相变微胶囊国内外研究现状
    1.4 碳纳米管在相变微胶囊中导热改性的应用
        1.4.1 碳纳米管
        1.4.2 碳纳米管在相变微胶囊中的应用
    1.5 本课题提出、技术路线与创新点
        1.5.1 本课题提出
        1.5.2 本课题研究技术路线
        1.5.3 本论文创新点
第2章 羧基化碳纳米管的烷基化改性及性能表征
    2.1 引言
    2.2 实验仪器及实验试剂
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验试剂
    2.3 实验原理
    2.4 烷基化碳纳米管的制备
    2.5 实验表征
        2.5.1 C-CNTs和OICNTs形貌和EDS表征
        2.5.2 C-CNTs、OICNTs和OI的FTIR表征
        2.5.3 C-CNTs和 OICNTs的Raman光谱表征
        2.5.4 C-CNTs和 OICNTs的XRD表征
        2.5.5 C-CNTs、OICNTs和OI的热稳定性能表征
        2.5.6 C-CNTs和OICNTs的亲油性表征
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 C-CNTs和OICNTs形貌和EDS分析
        2.6.2 C-CNTs、OICNTs和OI的FTIR分析
        2.6.3 C-CNTs和 OICNTs的Raman光谱分析
        2.6.4 C-CNTs和 OICNTs的X射线衍射分析
        2.6.5 C-CNTs、OICNTs和OI的热稳定性分析
        2.6.6 C-CNTs和OICNTs的亲油性分析
    2.7 本章小结
第3章 烷基化CNTs改性密胺树脂包覆二元芯材相变微胶囊的制备与性能表征
    3.1 引言
    3.2 实验仪器及实验试剂
        3.2.1 实验仪器
        3.2.2 实验试剂
    3.3 实验原理
    3.4 MF-BCMPCMs的制备
    3.5 实验表征
        3.5.1 MF-BCMPCMs的形貌表征
        3.5.2 MF-BCMPCMs的粒径分布表征
        3.5.3 MF-BCMPCMs的FTIR表征
        3.5.4 MF-BCMPCMs的XRD表征
        3.5.5 MF-BCMPCMs的Raman光谱表征
        3.5.6 MF-BCMPCMs的储热性能与循环稳定性能表征
        3.5.7 MF-BCMPCMs的热稳定性能表征
        3.5.8 MF-BCMPCMs的导热性能表征
        3.5.9 MF-BCMPCMs的调温性能表征
        3.5.10 MF-BCMPCMs的抗泄露性能表征
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 MF-BCMPCMs的表面与断面形貌分析
        3.6.2 MF-BCMPCMs的FTIR分析
        3.6.3 MF-BCMPCMs的XRD分析
        3.6.4 MF-BCMPCMs的拉曼光谱分析
        3.6.5 MF-BCMPCMs的储热性能和热循环稳定性分析
        3.6.6 MF-BCMPCMs的热稳定性能分析
        3.6.7 MF-BCMPCMs的导热性能分析
        3.6.8 MF-BCMPCMs的热调节性能分析
        3.6.9 MF-BCMPCMs的抗泄露性分析
    3.7 本章小结
第4章 烷基化CNTs改性SiO_2壁材包覆二元芯材相变微胶囊的制备与性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验仪器及实验试剂
        4.2.1 实验仪器
        4.2.2 实验试剂
    4.3 实验原理
    4.4 SiO_2-BCMPCMs的制备
    4.5 实验表征
        4.5.1 SiO_2-BCMPCMs的形貌表征
        4.5.2 SiO_2-BCMPCMs的FTIR表征
        4.5.3 SiO_2-BCMPCMs的Raman光谱表征
        4.5.4 SiO_2-BCMPCMs的XRD表征
        4.5.5 SiO_2-BCMPCMs的储热性能与热循环稳定性表征
        4.5.6 SiO_2-BCMPCMs的热稳定性能表征
        4.5.7 SiO_2-BCMPCMs的调温性能表征
    4.6 结果与讨论
        4.6.1 SiO_2-BCMPCMs的表面与断面形貌分析
        4.6.2 SiO_2-BCMPCMs的FTIR分析
        4.6.3 SiO_2-BCMPCMs的XRD分析
        4.6.4 SiO_2-BCMPCMs的Raman分析
        4.6.5 SiO_2-BCMPCMs的储热性能与循环稳定性能分析
        4.6.6 SiO_2-BCMPCMs的热稳定性能分析
        4.6.7 SiO_2-BCMPCMs的调温性能分析
    4.7 本章小结
第5章 结论
参考文献
深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语
深圳大学研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[3]我国民用建筑能耗现状及发展趋势研究[J]. 刘海柱,丁洪涛,李童瑶,郭阳阳,赵光普.  建设科技. 2018(08)
[4]储热材料研究进展[J]. 冷光辉,蓝志鹏,葛志伟,秦月,姜竹,叶锋,丁玉龙.  储能科学与技术. 2015(02)
[5]我国一次能源消费下碳排放与经济增长的关系研究[J]. 余伟杰.  经济论坛. 2013(01)
[6]微胶囊技术新进展[J]. 林书乐,王坤,程江,杨卓如.  高分子材料科学与工程. 2012(05)
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[9]石蜡类复合相变材料的研究进展[J]. 盛青青,章学来.  制冷空调与电力机械. 2008(02)
[10]复合相变材料研究进展[J]. 张东,康韡,李凯莉.  功能材料. 2007(12)

硕士论文
[1]相变微胶囊的制备及其在锂离子电池组热管理系统中的应用[D]. 黄际伟.广东工业大学 2014



本文编号：3728570