纳米材料改性正十四醇相变微胶囊的制备与性能研究

发布时间：2023-10-28 17:26

　　微胶囊相变材料(MicroPCMs)可针对性解决传统单一相变材料在相态发生变化时容易发生外泄、相分离以及腐蚀基体等问题,可广泛应用于太阳能、纺织物、建筑节能以及功能热流体等能量储存领域。正十四醇(TD)又称肉豆蔻醇,是一种相变温度近似人体体温,同时具有较高相变潜热的有机相变储热材料。将TD微胶囊化可以将其封装,实现其永久固态化,大大拓宽了TD作为相变材料的使用范围。本课题主要研究正十四醇相变微胶囊的制备及改性,针对正十四醇极性较大难包覆的问题,尝试采用三聚氰胺-尿素-甲醛树脂通过原位聚合法进行包覆正十四醇,通过在壁材中添加纳米材料纳米TiO₂、石墨烯以及微胶囊表面进行金属银修饰的方法,改善微胶囊的热性能以及过冷现象。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分布仪、差示扫描量热仪(DSC)以及热重分析仪(TGA)等仪器,对微胶囊的化学结构、表面形貌、粒径分布、相变性能及热性能进行表征与分析。主要得到以下结论:(1)采用原位聚合法制备了通过三聚氰胺-尿素-甲醛(MU...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 相变材料
        1.2.1 相变材料的定义及分类
        1.2.2 相变储能材料存在的问题
    1.3 相变材料微胶囊化
        1.3.1 微胶囊定义
        1.3.2 相变微胶囊的制备方法
    1.4 相变微胶囊的改性
        1.4.1 改善相变微胶囊的机械性能
        1.4.2 改善相变微胶囊的热稳定性
        1.4.3 改善相变微胶囊的导热性能
        1.4.4 改善相变微胶囊的储热性能
    1.5 相变微胶囊的应用
        1.5.1 建筑领域
        1.5.2 军事领域
        1.5.3 纺织领域
        1.5.4 电子器件散热
    1.6 论文研究意义及创新点
    1.7 本论文的研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验原料和仪器
    2.2 实验工艺
        2.2.1 正十四醇微胶囊的制备
        2.2.2 纳米TiO2改性相变微胶囊的制备
        2.2.3 石墨烯改性相变微胶囊的制备
        2.2.4 正十四醇相变微胶囊表面镀银
    2.3 测试和表征
        2.3.1 FT-IR测试
        2.3.2 SEM测试
        2.3.3 TG测试
        2.3.4 DSC测试
        2.3.5 粒度分布测试
        2.3.6 显微拉曼测试
        2.3.7 XRD测试
        2.3.8 EDS测试
第3章 结果与讨论
    3.1 引言
    3.2 实验原理
        3.2.1 三聚氰胺-尿素-甲醛树脂包覆正十四醇微胶囊制备原理
        3.2.2 镀银正十四醇相变微胶囊的制备原理
    3.3 正十四醇微胶囊的表征
        3.3.1 化学组成分析
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 粒径及粒径分布分析
        3.3.4 热稳定性分析
        3.3.5 相变性能分析
        3.3.6 小结
    3.4 纳米TiO₂改性正十四醇相变微胶囊的表征
        3.4.1 化学组成分析
        3.4.2 形貌分析
        3.4.3 粒径及粒径分布分析
        3.4.4 热稳定性分析
        3.4.5 相变性能分析
        3.4.6 小结
    3.5 石墨烯改性正十四醇相变微胶囊的表征
        3.5.1 化学组成分析
        3.5.2 形貌分析
        3.5.3 热稳定性分析
        3.5.4 相变性能分析
        3.5.5 小结
    3.6 表面镀银正十四醇微胶囊表征
        3.6.1 形貌及元素分析
        3.6.2 镀银成分分析
        3.6.3 热稳定性分析
        3.6.4 相变性能分析
        3.6.5 小结
总结
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文



本文编号：3857443