含銅納米線的聚苯胺基定形相變材料的制備及性能研究.pdf

1、相變儲能材料是一種潛熱儲能材料，其能夠在一定溫度范圍內(nèi)，利用自身相態(tài)或結(jié)構(gòu)的變化，向環(huán)境吸收或釋放熱量，達(dá)到熱能存儲及溫度調(diào)控的目的，從而解決能量供求在時間或空間分配上不匹配的矛盾。近年來定形相變材料成為相變儲能材料研究的熱點，而導(dǎo)熱性能差是其應(yīng)用研究中需要解決的重要問題之一。納米材料具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，主要包括尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，尤其是金屬納米材料還具有超高熱導(dǎo)率，因此本文主要致力于將銅納米線應(yīng)用于

2、增強(qiáng)有機(jī)定形相變材料的導(dǎo)熱性能研究。本文的主要研究內(nèi)容包括以下三部分:
　　1.聚苯胺基定形相變材料的制備及聚苯胺對相變材料最大包覆性能的研究。以十六酸為相變材料，在含有十六酸微乳液體系中引發(fā)苯胺聚合反應(yīng)，利用聚合反應(yīng)得到的聚苯胺將十六酸包覆得到定形相變材料。并以一組十六酸含量不同的復(fù)合相變材料作為研究對象，研究聚苯胺對十六酸的最大包覆能力。研究結(jié)果表明，聚苯胺對十六酸的最大包覆量為80 wt％，在不超過最大包覆量的條件下，制得的

3、復(fù)合相變材料具有較好的定形性能、儲熱性能及熱穩(wěn)定性。
　　2.在兩種不同的表面活性劑（十二烷基苯磺酸鈉與十六烷基三甲基溴化銨）的作用下，通過乳液聚合法制備得到十六酸/聚苯胺復(fù)合相變材料，并利用銅納米線作為導(dǎo)熱增強(qiáng)材料來提高該復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱性能。對制得的復(fù)合相變材料的結(jié)構(gòu)形貌、儲熱性能及導(dǎo)熱性能進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明使用兩種不同的表面活性劑，均能制備得到具有良好定形性能的復(fù)合相變材料;而且只有在復(fù)合相變材料的制備過程中將乙醇除去

4、，銅納米線才能在十六酸的保護(hù)下，不被過硫酸銨破壞和氧化，以單質(zhì)銅的形態(tài)存在于復(fù)合相變材料中;根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)測試結(jié)果可知，銅納米線的摻雜較明顯地改善了復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱性能，當(dāng)銅納米線的含量為10 wt％時，十六酸/聚苯胺復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.45 W m-1 K-1，比純十六酸的導(dǎo)熱系數(shù)約增大0.15 W m-1 K-1。
　　3.以十四醇作為相變材料、聚苯胺為支撐材料，制備得到十四醇/聚苯胺復(fù)合相變材料，并利用銅納米線來改