摘要
防止相变材料的泄漏和提高热导率是相变材料储能的两大关键问题。本文以钛酸四丁酯(TBT)为前体,通过细乳液界面聚合法制备了nano-TiO2@n-docosane微胶囊。采用生物显微镜对其形成过程进行观察,利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热导率测定仪和热重分析仪对nano-TiO2@n-docosane微胶囊的性能进行了表征。研究结果表明,nano-TiO2@n-docosane微胶囊形成过程表现为纳米微胶囊数量由少变多、粒径由小变大、微观溶液界面由模糊变清晰的过程,溶液陈化放冷过程表现为由胶凝悬浮状态逐渐转变为粉末沉淀状态。nano-TiO2@n-docosane微胶囊粒径与转速显著相关,外貌形态与TBT、盐酸(HCl)和十二烷基硫酸钠(SDS)用量密切相关。纳米相变微胶囊的融化和凝固温度分别为41.3℃和42.4℃,相变焓为178J/g,包覆率和包覆效率达到70.7%和69.0%,蓄热能力为97.6%。nano-TiO2@n-docosane微胶囊平均热导率是n-docosane的215%。红外光谱测试结果表明,n-docosane和TiO2物理结合,n-docosane成功被TiO2包覆。热重分析表明TiO2形成了一个物理保护屏障,减缓了n-docosane向胶囊外的扩散。
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单位环境科学与工程学院; 苏州科技大学