隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,能源短缺問題日益嚴重,應用于相變材料的相變蓄能技術(shù)因其蓄能密度較高而具有較大的研究意義。在本文研究中,分別對豆蔻酸/二氧化鈦,正癸酸/二氧化鈦,十六醇-豆蔻酸二元共晶混合物/活性炭三種新型有機相變復合相變蓄能傳熱材料進行了制備,并利用傅里葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱儀和熱重分析儀等實驗檢測儀器分別對這三種新型有機相變材料進行化學結(jié)構(gòu)、微觀形貌以及熱力學性能等進行分析。通過溶膠凝膠法制備了豆蔻酸/二氧化鈦微膠囊復合相變蓄能材料,其中豆蔻酸作為相變蓄能材料用來儲存和釋放能量,二氧化鈦作為殼材支撐材料用來包裹豆蔻酸。通過傅里葉紅外和X射線衍射檢測分析可知,所制得的微膠囊中芯材和殼材兩者之間僅是物理結(jié)合,沒有發(fā)生化學反應;通過場發(fā)射掃描電鏡觀測可知,二氧化鈦作為殼材包裹豆蔻酸情況良好,可以有效的阻止液態(tài)豆蔻酸的泄漏。結(jié)果表明,實驗制得的理想樣品MPCM1在54.97℃下熔化,熔化潛熱為55.76J/g;在49.85℃下凝固,凝固潛熱為54.55 J/g�？偟膩碚f,制備的微膠囊相變材料具有良好的熱力學性能和熱穩(wěn)定性,在建筑蓄能、太陽能儲能... 

【文章來源】：南昌大學江西省211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３二氧化鈦的形成原理??２．２豆蔻酸／二氧化鈦微膠囊復合相變蓄能材料的測試結(jié)果與分析??

?第２章溶膠凝膠法制備微膠囊復合相變材料???強吸收峰代表的是Ｃ＝０基團的伸縮振動。在１４６８．２１ｃｍ－１，?１２３６．１０ｃｍ－１和７２２．１２??ｃｒｒＴ１附近處出現(xiàn)的一系列吸收峰是由－ＣＨ３基團和－ＣＨ２基團的彎曲振動引起的。??１２９２．００ｃｍ＇１和９４０．９３〇１＾處的吸收峰表不－ＯＨ基團在平面外的搖擺振動，而－ＣＨ２??基團在平面內(nèi)的擺動是由７２２．１２ｃｍ－１處的吸收峰表示出來�？梢栽趫D２．４ｂ中看??到，－ＯＨ基團在水中的拉伸振動和彎曲振動分別對應和１６２８．４９ｃｍ－??１處的吸收峰。在圖２．４中，二氧化鈦沒有顯示出吸收峰，這是由于二氧化鈦能??顯示出的特征峰在遠紅外區(qū)域［７７］。由圖２．４ｃ￣２．４ｅ中可知，三種ＭＰＣＭ的紅外??光譜圖包含了所有豆蔻酸的特征峰和二氧化鈦紅外光譜圖中的吸收帶，并且所??有特征峰都沒有發(fā)生位移。??＂＂＂＂＂＂??＾?ｃ?ｖ｜／??ｊ??ｇ?—一＾一＾一一一＊？？一？＿＿＾一——??Ｉ?＼??１?ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?＊?Ｉ?１?ｉ?＇?Ｉ?＇?ｉ￣??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００?５００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ（ｃｍ＂＇）??圖２．４豆蔻酸，二氧化鈦，ＭＰＣＭ１，?ＭＰＣＭ２和ＭＰＣＭ３的紅外光譜圖??２．２．２?ＸＲＤ?分析??圖２．５給出了豆蔻酸、二氧化鈦，ＭＰＣＭ１，ＭＰＣＭ２和ＭＰＣＭ３微膠囊的??ＸＲＤ圖。豆蔻酸、二氧化鈦、三種ＭＰＣＭ的Ｘ射線衍射圖譜分別由圖線ａ、ｂ、??ｃ、ｄ和ｅ表示。圖２．５ａ中，在２１．８°、２４．６°處有顯著的衍射峰，這是因為豆蔻酸??有規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。在圖２．５ｂ

?第２章溶膠凝膠法制備微膠囊復合相變材料???它是一種無定形的結(jié)構(gòu)。從圖２．５ｃ？２．５ｅ可看出，三種ＭＰＣＭ的ＸＲＤ圖譜包括??豆蔻酸的所有特征峰，沒有出現(xiàn)其他特征峰的產(chǎn)生。將豆蔻酸和二氧化鈦的特征??峰與兩者合成微膠囊后的特征峰進行了比較得出，合成微膠獎后的特征峰沒有??產(chǎn)生移動，這表明在用二氧化鈦殼包覆豆蔻酸合成微膠澳復合相變材料后，晶體??結(jié)構(gòu)仍沒有發(fā)生改變。???Ａ?．?ｅ????Ｌ，?ｄ???Ａ?，?Ｅ????Ａ???ｂ?？????ｃ／２??ＣＪ??????ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?＇?ｉ?＇?ｉ?ｉ?１?ｉ?＇??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２０??圖２．５豆蔻酸，二氧化鈦，ＭＰＣＭ１，?ＭＰＣＭ２和ＭＰＣＭ３的Ｘ射線衍射圖??２．２．３?ＦＥ－ＳＥＭ?分析??豆蔻酸／二氧化鈦微膠囊相變材料的表面形貌和微觀結(jié)構(gòu)迎過場發(fā)射掃描??電子顯微鏡觀測，圖２．６給出了二氧化和三種ＭＰＣＭ的ＳＥＭ照片。由圖可以??看出，相變微膠囊蓄能材料的尺寸大約在納米級。二氧化鈦包覆豆蔻酸屬于物理??作用，形成了豆蔻酸／二氧化鈦微膠囊，很好的起到了防止豆蔻酸泄漏的作用。??可以看出，二氧化鈦作為殼材可以很好的包覆豆蔻酸，并且在掃描電鏡下，微膠??囊呈現(xiàn)出均勻的球形或者橢球形顆粒簇。之前以二氧化鈦為殼材來制備微膠囊??復合相變材料的研究中也得了到類似的結(jié)果１６９＾］。??３１??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]相變材料的研究進展[J]. 王鑫,方建華,劉坪,林旺,馮彥寒,江澤琦,范興鈺.  功能材料. 2019(02)
[2]蓄能技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 楊茂華.  能源與節(jié)能. 2013(12)
[3]相變材料微膠囊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 李祎,于航,劉淑娟.  能源技術(shù). 2007(01)
[4]相變儲熱微膠囊技術(shù)在建筑節(jié)能中的應用[J]. 吳澤玲,龍惟定.  建筑熱能通風空調(diào). 2006(06)
[5]微膠囊技術(shù)及其在相變材料中的應用[J]. 葉四化,王長安,吳育良,郭元強,張秀菊.  廣州化學. 2004(04)
[6]Preparation and Characterization of Microencapsulated Hexadecane Used for Thermal Energy Storage[J]. Guang Long ZOU, Zhi Cheng TAN, Xiao Zheng LAN, Li Xian SUN, Tao ZHANG Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023.  Chinese Chemical Letters. 2004(06)
[7]（準）共晶系相變材料融點及融解熱的理論預測[J]. 張寅平,蘇躍紅,葛新石.  中國科學技術(shù)大學學報. 1995(04)

碩士論文
[1]有機/無機定型復合相變材料的制備及其性能研究[D]. 劉媛.南昌大學 2019
[2]脂肪酸復合相變儲能材料的合成及性能研究[D]. 林雅雪.南京大學 2019
[3]復合相變蓄能材料的制備及性能研究[D]. 唐方.南京大學 2016
[4]復合相變蓄能材料的制備及性能研究[D]. 曹磊.南京大學 2015
[5]復合蓄能材料制備及微膠囊溶液換熱特性分析[D]. 陳智.南京大學 2013



本文編號：3614856