ZIF--8對(duì)烷烴相變材料的吸附及包封PVC相變大膠囊.pdf

1、隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求日益增長，新能源的開發(fā)和能源利用率的提高越來越引起人們的關(guān)注。熱能儲(chǔ)存技術(shù)的研究也在節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)中應(yīng)運(yùn)而生。通過物質(zhì)（相變材料）的相變過程實(shí)現(xiàn)的潛熱儲(chǔ)能方法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的方法。本論文以微孔多孔材料ZIF-8為支撐材料，用真空吸附法制備得到石蠟/ZIF-8和十八烷/ZIF-8復(fù)合相變材料，并研究了復(fù)合相變材料的熱性能，同時(shí)本論文還研究了ZIF-8對(duì)吸附十八烷的PVC相變大膠囊的包封

2、性。
　　首先以甲醇為溶劑，在室溫下由2-甲基咪唑和硝酸鋅反應(yīng)制備ZIF-8，并用FTIR，XRD對(duì)制備得到的ZIF-8進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，ZIF-8的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)與文獻(xiàn)一致。BET表征結(jié)果表明制備的ZIF-8具有微孔結(jié)構(gòu)且具有較高的比表面積，TGA分析結(jié)果表明ZIF-8具有較好的熱穩(wěn)定性。然后用真空吸附法，制備了石蠟/ZIF-8復(fù)合相變材料和十八烷/ZIF-8復(fù)合相變材料。研究表明石蠟/ZIF-8中石蠟的含量為40wt％，，相變

3、焓為41.1J/g;十八烷/ZIF-8中十八烷的含量為30wt％，相變焓為52.8J/g。由于石蠟和十八烷的分子量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ZIF-8的微孔孔徑，導(dǎo)致石蠟和十八烷不能通過ZIF-8的孔道進(jìn)入到晶體內(nèi)部，所以ZIF-8對(duì)石蠟和十八烷的吸附是表面吸附。TGA，DSC，XRD，XPS，F(xiàn)TIR等分析結(jié)果表明，ZIF-8表面吸附有兩層的石蠟或十八烷烴，并且內(nèi)層的石蠟或十八烷分子鏈?zhǔn)艿搅薢IF-8的結(jié)構(gòu)束縛，不能發(fā)生相變。由于是表面吸附，所以經(jīng)過多

4、次熱循環(huán)后相變材料會(huì)發(fā)生泄漏。
　　用雙重致孔法制備了PVC中空大膠囊，并用真空吸附法制備了含有十八烷的PVC相變大膠囊，為了防止十八烷的泄漏在膠囊表面合成ZIF-8進(jìn)行包封。FTIR分析結(jié)果表明在膠囊表面成功制備了ZIF-8，DSC分析結(jié)果表明相變大膠囊具有良好的熱性能，相變焓可以達(dá)到130-140J/g，相變溫度范圍為25-46℃。但是ZIF-8并不能有效的包封膠囊，導(dǎo)致十八烷融化后不停的泄漏。通過對(duì)石膏板封閉模型的溫度記錄分