纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的制备及其热性能

作者：陈凤兰; 柳馨; 铁生年^*; 汪长安

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(06): 1642-1651.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20211153

• 改性纳米石墨烯
• 改进Hummers法
• 芒硝基复合相变材料
• 结构与热性能
• 循环稳定性

针对芒硝相变材料因过冷度大、相分层严重导致相变潜热存储循环寿命缩短的问题，以Na2SO4·10H2ONa2CO3·10H2O-NaCl相变材料体系为基体、改进的Hummers法结合冷冻干燥和球磨工艺改性制备的亲水性纳米氧化石墨烯(Nano-GO)为添加剂，制得纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料(GO-MCPCMs)。结果表明：氧化处理过的纳米氧化石墨烯中O/C比例增加了65.75%，结构缺陷水平由0.224增至1.088，无团聚现象；纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的结晶相变温度增至约23℃、过冷度减小至0℃、相分层消除，该复合相变体系中Na2SO4结晶体全部结晶为晶粒长度尺寸近于2 cm的Na2SO4·10H2O;500次固-液循环前后含氧化石墨烯质量分数为0.075%的GO-MCPCMs结晶潜热值分别为156.7 J/g和149.9 J/g，衰减率为4.3%,Nano-GO的加入明显改善了芒硝基复合相变体系的热稳定性。纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料具有良好的热循环稳定性和较长的使用寿命。

• 单位
  青海大学; 材料学院; 清华大学