多孔凝胶基碳纳米定形相变材料的制备与表征

论文摘要

为提高定形相变材料（PCM）基材的负载能力,以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,采用泡沫聚合法,通过优化工艺参数制备出超大多孔水凝胶（SPH）;并以SPH为基材,水为PCM,碳纳米材料〔氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（CNTs）〕为添加剂,制备了两种多孔凝胶基碳纳米PCM（GO-H2O/SPH和CNTs-H2O/SPH）。对SPH和PCM的性能进行了表征。结果表明,通过优化工艺制备的SPH内部孔径在100～500μm,负载PCM的质量分数最高达95.7%。相变潜热从纯PCM的352.3 J/g下降到CNTs-H2O/SPH的337.1 J/g,仅下降4.3%。但SPH的加入使PCM的导热系数降低42.1%。加入GO和CNTs可提高PCM的导热系数及吸收和释放热能的速率。当GO和CNTs含量（以GO-H2O和CNTs-H2O质量为基准,下同）为0.200%时,与不含碳纳米材料的PCM相比,导热系数分别提高了91.5%和86.0%。PCM有良好的热循环稳定性,可循环使用。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 SPH的制备
•   1.3 多孔凝胶基碳纳米定形相变材料的制备
•   1.4 性能表征
•     1.4.1 SPH的吸液性能测试
•     1.4.2 SPH的形貌表征
•     1.4.3 定形相变材料的热性能表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 单因素实验结果
•     2.1.1 单体AM与AA溶液体积比对SPH基材吸液性能的影响
•     2.1.2 引发剂用量对SPH基材吸液性能的影响
•     2.1.3 交联剂用量对SPH基材吸液性能的影响
•   2.2 正交实验优化
•   2.3 多孔凝胶基材的形貌分析
•   2.4 多孔凝胶基碳纳米定形PCM的形貌分析
•   2.5 多孔凝胶基碳纳米定形相变材料的热性能分析
•     2.5.1 储热性能分析
•     2.5.2 导热性能分析
•     2.5.3 储热和放热速率分析
•     2.5.4 热循环性能分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王汀,丘晓琳,卢立新,周兵林

关键词: 超大多孔水凝胶,碳纳米材料,定形相变材料,热能储存,功能材料

来源: 精细化工 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 江南大学机械工程学院,江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

基金: 国家自然科学基金（51503084）,中国博士后科学基金（2016M601713）,江苏省博士后科学基金（1601068C)

分类号: TB34

DOI: 10.13550/j.jxhg.20190224

页码: 2199-2206

总页数: 8

文件大小: 1536K

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