聚二甲基硅氧烷改性多孔石墨烯復合相變材料

梁衛東, 張國棟, 劉 野, 陳品松, 朱照琪, 劉小育

(蘭州理工大學石油化工學院,甘肅蘭州 730050)

聚二甲基硅氧烷改性多孔石墨烯復合相變材料

梁衛東, 張國棟, 劉 野, 陳品松, 朱照琪, 劉小育

(蘭州理工大學石油化工學院,甘肅蘭州 730050)

采用碳酸鈣作為硬模板制備出孔直徑為0.5～5nm的多孔石墨烯,并以聚二甲基硅氧烷(PDMS)氣相沉積改性提高多孔石墨烯的親油性,接觸角為152.3°。經熔融浸漬法制備PDMS改性多孔石墨烯/棕櫚酸復合相變材料,棕櫚酸的吸附量達80.2%,將石墨烯的多孔結構完全填充均勻。X射線衍射測試相變材料的結晶性質沒有變化；差示熱掃描熱量分析表明,經PDMS改性后的多孔石墨烯復合相變材料在熔融和結晶過程中,相變焓分別為170.1kJ·kg-1和167.8kJ·kg-1,可望應用于余熱回收和太陽能貯存等領域。

多孔石墨烯；相變材料；相變潛熱；聚二甲基硅氧烷；棕櫚酸

1 前言

相變材料通過相變潛熱實現能量在不同空間、時間的轉化與存儲,可應用于建筑和工業節能、余熱回收和太陽能貯存等領域［1,2］。脂肪酸類相變材料以相變潛熱高,穩定性好,可重復多次利用而被廣泛的研究和使用［3］,但存在易泄漏、腐蝕和過冷嚴重等缺陷。將相變材料吸附于無機多孔材料內部形成復合相變材料［4,5］,或將其包裹于高分子材料內部形成相變微膠囊［6］,可有效緩解相變材料變性。其中載體材料熔融吸附相變材料的方法具有易制備和產率高等特點［7］,受到廣泛的關注。Karaipekli等報道了肉豆蔻酸/膨脹珍珠巖復合相變材料［5］,范桂英課題組研究了棕櫚酸/SiO2復合相變材料［8］,均成功地將相變材料進行包埋,然而無機材料作為載體將導致相變潛熱和導熱性降低。……