稳定农作物生长环境温度的相变储能材料制备与性能

作者：胡涛; 梁光恩; 肖仁政; 王岗; 余万; 高振军; 苏华山; OYBEK Ishnazarov

来源：农业工程学报, 2023, 39(10): 249-256.

DOI：10.11975/j.issn.1002-6819.202303049

• 相变材料
• 微胶囊
• TiO2
• GO
• 正十八烷
• 传热性能

为了稳定农作物适宜生长的环境温度,该研究从微封装角度开发适用于农业应用的相变微胶囊储能材料,以农作物适宜生长温度（30℃左右）为基础制备TiO2@正十八烷微胶囊（相变温度25～33℃）,并通过氧化石墨烯（GO）对微胶囊的热性能进行修饰优化处理获得GO/TiO2@正十八烷微胶囊。在此基础上,针对所制备的GO/TiO2@正十八烷微胶囊测定了其样品的形貌、化学组成,最后对样品的热物性进行了检测分析。结果表明:所制备的微胶囊在扫描电镜观测下呈球形,平均直径1～3μm,颗粒均匀,且具有完整的核壳结构,还可观察到纳米GO片附着在微胶囊表面;红外测试结果表明GO与微胶囊并未发生化学反应,两者属于物理结合;试验所制备的储能微胶囊的包封率约为52.9%,利用质量分数为1%、2%、3%GO修饰后微胶囊包封率分别为43.3%、41.2%、37.6%,差示扫描量热仪测试数据表明TiO2@正十八烷微胶囊的熔融焓和结晶焓分别为120、116 J/g;采用质量分数为1%、2%、3%的GO对所制备的TiO2@正十八烷微胶囊进行修饰后,其热导率相比未经GO修饰微胶囊分别提升了57.5%、86.3%、104.2%。最后,综合差示扫描量热（Differential scanning calorimetry）测试和热重分析测试数据可知该研究方法所制备的GO/TiO2@正十八烷微胶囊具有较为理想的相变潜热和高导热性能的特性,同时其具有良好的热稳定性和使用寿命,应用前景广泛,可为低温能源的二次利用提供一种参考方案。

• 单位
  三峡大学