石蜡/Fe-MIL-101-NH2金属有机骨架定形复合相变材料制备

作者：侯俊英; 杨金星; 郝建军; 占志国; 王雅雅

来源：农业工程学报, 2021, 37(15): 232-238.

• 相变材料
• 热储能
• 金属有机骨架
• 石蜡
• Fe-MIL-101-NH2

该研究采用石蜡为相变芯材,Fe-MIL-101-NH2金属有机骨架为载体材料,旨在解决石蜡芯材在固-液相变过程中体积变大,从而出现泄漏现象的问题。通过溶剂蒸发法制备了质量分数为40%～70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2定形复合相变材料。采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射仪(X-ray Diffraction, XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)对定形复合相变材料的形貌和结构进行观察;用热重分析(Thermogravimetric Analysis, TGA)对定形复合相变材料的热稳定性进行分析;通过差示扫描量热(Differential Scanning Calorimetry, DSC)仪对样品的相变温度、相变焓和热循环稳定性进行测试;SEM结果表明,石蜡的最高负载量为70%,且其均匀分布于Fe-MIL-101-NH2孔道中。XRD、FTIR分析发现石蜡与Fe-MIL-101-NH2之间只是物理混合,没有化学变化;DSC分析可知,质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2储能量最大,为51.3J/g,且质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2经过50次循环后,其储能量为47.6 J/g,无明显下降,说明质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH2具有良好的热循环稳定性,可为相变材料在建筑领域应用研究提供参考。

• 单位
  河北农业大学; 机电工程学院