采用真空浸滲法,成功地將硬脂酸填充到碳納米管（CNTs）空管內(nèi),得到CNTs/硬脂酸納米相變膠囊材料。差示掃描量熱分析表明,硬脂酸填充CNTs后,熔點(diǎn)下降了2.85℃,硬脂酸在CNTs內(nèi)的體積填充度為31.9%。采用分子動(dòng)力學(xué)方法深入研究硬脂酸在CNTs受限空間內(nèi)的熱性質(zhì)。結(jié)果表明,在CNTs的納米受限空間作用下,硬脂酸分子在CNTs內(nèi)呈有序的環(huán)狀分布,與CNTs的管壁距離保存在0.37nm。與純硬脂酸相比,CNTs/硬脂酸的熔點(diǎn)降低,自擴(kuò)散系數(shù)增加,導(dǎo)熱系數(shù)比空CNTs下降32%～41%,為純硬脂酸的117～159倍。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2020,48(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

純硬脂酸（a）和CNTs/硬脂酸（b）的DSC曲線圖

相變材料的結(jié)構(gòu)對(duì)其熱物性有重要影響，為揭示相變材料結(jié)構(gòu)與熱物性之間的關(guān)系以及硬脂酸與CNTs之間的相互作用情況，采用MD方法對(duì)自由態(tài)和受限狀態(tài)的硬脂酸的結(jié)構(gòu)（分別見(jiàn)圖2—3）進(jìn)行了分析。通過(guò)分析可知，在達(dá)到平衡狀態(tài)后，由于分子熱運(yùn)動(dòng)，自由態(tài)和受限狀態(tài)的硬酯酸在280K固態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)比360K液態(tài)時(shí)更有序[15]。在CNTs受限空間內(nèi)，硬脂酸的結(jié)構(gòu)形態(tài)有別于自由態(tài)，其分子排列的有序度得到顯著提高。同時(shí)，由于CNTs的受限作用和分子間的相互作用力[22]，硬脂酸分子并沒(méi)有出現(xiàn)在CNTs的中心，而是有序地并排在管內(nèi)壁附近，形成一層圓環(huán)。Jiang等[23]的研究也證明了由于CNTs的誘導(dǎo)作用，F(xiàn)e原子融化后可有序地排列在管內(nèi)。圖3 受限狀態(tài)硬脂酸的結(jié)構(gòu)

受限狀態(tài)硬脂酸的結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2963380