氧化鋅包覆正二十烷相變材料微膠囊的合成及性能研究.pdf

1、能源短缺已經(jīng)成為限制人類發(fā)展的重要因素和世界各國(guó)面臨的共同問(wèn)題，提高能源利用的效率的同時(shí)開(kāi)發(fā)可再生的能源材料成為刻不容緩的任務(wù)。但是在實(shí)際操作中，由于能源的供應(yīng)與需求均具有較強(qiáng)的空間性和時(shí)間性，使得使用過(guò)程中同樣會(huì)造成能源的不必要的損失與消耗。而相變儲(chǔ)能材料作為一種在一定溫度范圍內(nèi)通過(guò)改變其物理狀態(tài)來(lái)達(dá)到儲(chǔ)能效果的儲(chǔ)能材料無(wú)疑會(huì)在能源利用領(lǐng)域發(fā)揮其重要的作用。將相變儲(chǔ)能材料進(jìn)行有效的封裝使其微膠囊化，在使相變儲(chǔ)能材料保持其宏觀固態(tài)的形態(tài)

2、的同時(shí)為其提供了更大的傳熱面積和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，緩解固—液相變儲(chǔ)能材料穩(wěn)定性差、熱導(dǎo)率低、以及體積變化大等方面的固有問(wèn)題，簡(jiǎn)化了相變儲(chǔ)能材料的制備和使用工藝，為固—液相變儲(chǔ)能材料與結(jié)構(gòu)材料的結(jié)合使用提供了新的思路和方法，將其應(yīng)用領(lǐng)域大大外延。很多研究者已經(jīng)開(kāi)始著眼于對(duì)相變儲(chǔ)能材料進(jìn)行有效的微膠囊化封裝這一重要技術(shù)，使其成為了當(dāng)前相變儲(chǔ)能材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
　　本課題設(shè)計(jì)了一種以氧化鋅壁包覆正二十烷芯的微膠囊復(fù)合相變儲(chǔ)能材料(ME

3、PCMs)，同時(shí)兼具抗菌性與光降解有機(jī)污染物的特性，符合醫(yī)用繃帶中抗菌保溫材料的應(yīng)用要求。合成中選用正二十烷(n-eicosane)為芯材，以氧化鋅(ZnO)為微膠囊壁材。實(shí)驗(yàn)時(shí)以十二烷基磺酸鈉(SDS)為乳化劑將正二十烷有效的均勻分散于N，N-二甲基甲酰胺體系中，并使正二十烷液滴表面帶有負(fù)電，使得加入的鋅離子吸附于油滴表面，與堿性沉淀劑反應(yīng)，在其表面均勻沉積形成致密氫氧化鋅(Zn(OH)2)殼，再經(jīng)由陳化過(guò)程形成最終的ZnO多功能復(fù)合

4、相變微膠囊。通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)配比，合成了一系列的微膠囊，并用X射線粉末衍射(XRD)跟蹤了Zn(OH)2殼體向ZnO殼體的整個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程。其中合成的ZnO微膠囊的化學(xué)組成以及表面元素分析使用到傅里葉紅外(FTIR)，X光能量色散(EDX)，X光電子能譜法(XPS)進(jìn)行測(cè)定。形態(tài)學(xué)分析使用到掃描電子顯微鏡(SEM)，表明了其粒徑均勻性和其明顯的核殼結(jié)構(gòu)。差示掃描量熱測(cè)試(DSC)表明所制備的微膠囊具有較高的儲(chǔ)熱能力，且相變材料的包覆效率和儲(chǔ)能效