摘要

以Na2SO4·10H2O和Na2CO3·10H2O复合物为相变材料,通过浓H2SO4和浓HNO3一步法氧化改性得到多壁碳纳米管和纳米碳粉表层亲水基团结构,以改性亲水纳米碳为添加剂制备改性纳米炭材料/Na2SO4·10H2O复合相变材料。实验结果表明:两种强酸能够有效地在纳米炭材料表面氧化得到亲水性的羧基基团,氧化后碳纳米管和纳米碳粉表面的O元素含量分别增加至7.93%和10.53%(原子分数,下同),富含羧基的纳米炭材料能与芒硝基复合相变材料均匀分散且不发生相分层,添加0.05%、0.1%和0.25%的不同含量氧化后的改性碳纳米材料,相变潜热均大于200 J·g-1,导热系数和热扩散系数大幅度提升,制备的相变材料表现出优异的热性能。相变材料经过200次吸放热循环实验后仍能保持较高的相变潜热和较低的相变过冷度,本工作通过一步氧化法成功地制备出热性能优异且稳定的改性纳米炭材料/Na2SO4·10H2O复合相变材料。