基于Python对脂肪酸/醇二元相变材料的理论计算

作者：刘启元; 董金美; 常成功; 贾利蕊; 徐杨远翔; 赵昱鑫; 文静; 肖学英; 郑卫新

来源：材料导报, 2022, 36(S2): 449-453.

• 最低共熔理论
• Python软件
• 脂肪酸
• 脂肪醇
• BCPCM

基于最低共熔理论，利用Python软件生成MET-2程序，模拟计算了五种脂肪酸和四种脂肪醇复合后的质量配比、相变温度、潜热值和单位价格，得到36种二元复合相变材料(BCPCM)的理论值。为验证Python软件模拟理论值的准确性，任意选取其中的11种质量配比组合进行低共熔混合制备，利用DSC测定其热物性，对比实测值与理论值，计算两者的相对偏差。从中选取相对偏差较大的CA/SA和LA/PA两种BCPCM按低共熔配比上下10%调节，以期获得与理论值拟合更好的实测值。结果表明，36种BCPCM的理论相变温度为12.36～54.01℃,潜热值为157.64～225.78 J/g, DSC测得的11种BCPCM的相变温度为19.35～56.85℃,潜热值为150.1～193.7 J/g,实测值与理论值存在一定的相对偏差，其中相变温度相对偏差为1%～16%,潜热值相对偏差为1%～10%。选取相对偏差较大的CA/SA和LA/PA经过配比调节实验，得到的熔化温度、熔化潜热的实际值与理论值相对偏差均小于4%。FTIR结果显示，二元复合物的化学键与其单物质相同，并没有出现新的化学键，说明两种物质之间没有发生化学反应。本研究的BCPCM在低温相变储能材料领域具有较好的应用前景。

• 单位
  中国科学院大学; 青海省盐湖资源化学重点实验室; 中国科学院青海盐湖研究所