利用相變材料（PCM）相變時產(chǎn)生的大量潛熱進行能量存儲,是提高能源利用率、調節(jié)溫度的有效手段之一。直接使用相變材料存在泄漏、腐蝕等問題,采用微膠囊技術可解決其不足。針對有機壁材微膠囊相變材料存在導熱系數(shù)較低及與建材相容性差等缺點,結合無機壁材良好的傳導性能及與建材相容性較好等特點,以相變蓄冷節(jié)能為背景,開展無機殼材微膠囊相變材料（MEPCM）的研究,具有重要的理論指導意義和實際應用價值。首先,以正十四烷（Tet）為芯材,二氧化硅（Si O2）為殼層,采用原位界面縮聚法制備出Si O2@Tet MEPCM;系統(tǒng)考察穩(wěn)定劑聚乙烯醇（PVA）用量、吐溫-80（Tween-80）和司班-80（Span-80）組成的復合表面活性劑用量以及芯材與正硅酸乙酯（TEOS）質量比對微膠囊形貌及相變焓的影響;其次,以Tet為芯材,碳酸鈣（Ca CO3）為殼層,采用自組裝合成法制備出Ca CO3@Tet MEPCM;考察了芯殼比、模板劑十二烷基硫酸鈉（SDS）與辛烷基酚聚氧乙烯醚-10（OP-10）配比、SDS/OP-10用量對微膠囊形貌及相變焓的影響。采用偏光顯微鏡（POM）、掃描電鏡及其X-射線能譜（S... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

微膠囊原位聚合法示意圖

采用原位聚合法制備的 MEPCM 在膠囊形態(tài)、壁厚、包裹率、熱穩(wěn)定性、粒徑以粒徑分布等方面都能滿足應用的相應要求。但是，制備的 MEPCM 在反應過程中的游甲醛含量及其在力學性質等及方面還有待進一步改善，以后研究中可以通過采用復合材或者對壁材進行改性，制備雙層殼或多層殼 MEPCM 來加以改善，開發(fā)出更加環(huán)力學性能更加優(yōu)良的 MEPCM[42]。1.3.3.2 界面聚合法不同于原位聚合法，界面聚合法至少需要兩種聚合單體，并且這兩種單體要分別于連續(xù)相和相變芯材中，大多數(shù)情況下用水作為連續(xù)相，所以整個體系一般為水-有物乳化體系，發(fā)生聚合反應時，兩種單體分別從各自相向界面處移動，隨著縮聚反應不斷進行所形成的聚合物薄膜包覆相變芯材從而形成微膠囊，如圖 1-2 所示。用界面合法制備的微膠囊致密性較好，反應對單體及體系比例要求沒有原位聚合法那么嚴而且所需的反應條件也相對溫和，因此受到了廣大科研工作者的親睞[43]。界面聚合受多條件的影響如乳化劑、穩(wěn)定劑、單體種類、單體比例、反應溫度、體系粘度等等。

出以無機壁材二氧化硅包覆正十八烷的 MEPCM，試驗以鹽酸為催化劑分正硅酸乙酯為壁材前體溶解于芯材中，以嵌段聚合物 P104 為乳化劑，反正硅酸乙酯于油水界面處脫水縮合形成致密的微膠囊壁材，此外還研宄了形貌和結構的影響，當 pH 值為 2.89、芯材壁材比為 70/30 時得到了表面粒徑約為 17 μm 的 MEPCM，且包覆效率達到了 80%，材料的熱導率也遠壁材的微膠囊相變儲能材料。凝聚法聚法的囊壁材料是由兩種或多種帶有相反電荷的線性無規(guī)則聚電解質聚物質分散在壁材水溶液中，通過改變體系的一系列條件如溫度、pH 值、他無機鹽電解質等，相反電荷的電解質間發(fā)生靜電作用導致其在水相中的而從溶液中凝聚出來包覆芯材形成微膠囊[48]。具體過程如圖 1-3 所示。常聚電解質組合有海藻酸鹽與殼聚糖、阿拉伯膠與明膠、聚賴氨酸與海藻酸鹽聚的關鍵是混合溶液中兩種聚電解質離子電荷相反且恰好相等[49]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]相變材料納微膠囊的制備、耐熱性能和過冷現(xiàn)象研究[D]. 樊耀峰.天津工業(yè)大學 2004



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