凝膠因子mpbg自組裝及其在相變材料中的應(yīng)用

1、 凝膠因子凝膠因子 MPBG 自組裝 自組裝 及其在相變材料中的應(yīng)用 及其在相變材料中的應(yīng)用 The Self-assembly of Gelator MPBG and Its Application in Phase Change Material 一級(jí)學(xué)科： 一級(jí)學(xué)科： 化學(xué)工程與技術(shù) 化學(xué)工程與技術(shù) 學(xué)科專業(yè)： 學(xué)科專業(yè)： 應(yīng) 用 化 學(xué) 作者姓名： 作者姓名： 徐 恒 啟 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師： 宋

2、 健（教授） ?。ń淌冢?天津大學(xué)化工學(xué)院 天津大學(xué)化工學(xué)院 二零一二年十一月 二零一二年十一月 摘 要 本文建立了一種預(yù)測(cè)有機(jī)凝膠形成的簡(jiǎn)單模型， 闡明了溶劑粘度、 分子體積對(duì) MPBG(甲基-4,6-O-對(duì)氯苯亞甲基-α-D-吡喃葡萄糖苷，一個(gè)新型凝膠因子)自組裝結(jié)構(gòu)和凝膠性質(zhì)的重要影響。將 MPBG、膨脹石墨(EG)、1,3:2,4-二(3,4-二甲基亞芐基)-D-山梨醇(DMDBS)與三硬脂酸甘油酯(GT)結(jié)合， 構(gòu)建了一種新型

3、復(fù)合定形儲(chǔ)熱相變材料(PCM2)。通過(guò) DSC、TG-DTA、FT-IR、SEM、TEM、XRD檢測(cè)，研究了 PCM2 的儲(chǔ)熱性能和微觀結(jié)構(gòu)，揭示了凝膠因子對(duì) PCM2 的定形機(jī)制。 凝膠化檢測(cè)研究揭示， Teas 圖可以用來(lái)預(yù)測(cè)有機(jī)凝膠的形成。 使用 4 個(gè)未檢測(cè)溶劑和 8 個(gè)文獻(xiàn)報(bào)道的凝膠因子，驗(yàn)證了該方法。溶劑作用研究表明，在一元醇和芳香烴溶劑中，MPBG 聚集體的形貌和影響凝膠性質(zhì)的關(guān)鍵因素明顯不同。SEM 和 XRD 研究結(jié)果

4、表明， 在一元醇類溶劑中， MPBG 分子自組裝是溶劑粘度控制的擴(kuò)散限制過(guò)程。 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)， 盡管極性溶解度參數(shù)(δa)對(duì)凝膠因子聚集體形貌、凝膠相轉(zhuǎn)變溫度(Tgel)和凝膠數(shù)(Ngel)產(chǎn)生影響，但溶劑粘度是影響這些性質(zhì)的關(guān)鍵因素。對(duì)于芳烴溶劑而言，δa 是決定 Tgel 和 Ngel 的關(guān)鍵因素，但溶劑分子體積對(duì)它們也產(chǎn)生重要影響。 在新型復(fù)合定形相變材料 PCM2 中，GT(86.6 wt%)、EG(4.6 wt%)分別用作儲(chǔ)

5、熱和導(dǎo)熱材料，作為支撐材料的凝膠因子(MPBG 和 DMDBS)起到定形作用。DSC 結(jié)果顯示，PCM2 的熔點(diǎn)、熔化潛熱分別為 49℃和 97 J/g；凝固點(diǎn)、凝固潛熱是 46℃和 69 J/g。TG-DTA 和 FT-IR 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在工作溫度范圍內(nèi)，PCM2 具有極佳的熱穩(wěn)定性和化學(xué)相容性(組份間)。SEM、TEM 和 FT-IR 研究揭示，在PCM2 中，凝膠因子 MPBG 和 DMDBS 自組裝形成三維(3D)纖維網(wǎng)絡(luò)，具有片