本文主要研究内容
作者周妍（2019）在《聚氨酯基固-固相变储能材料的制备及性能研究》一文中研究指出：相变储能材料在建筑取暖、国防军事、航空航天、太阳能设备、生物医药、电子设备以及智能纺织等领域有着广泛的应用。然而,常用的包括聚乙二醇(PEG)在内的相变材料存在着熔体流动和泄漏的问题,常常会对设备造成污染且难以反复利用。此外,常用的有机类的相变材料的吸光性和导电性极差,因此对于太阳光的吸收和利用以及电的刺激响应性差,导致能源的存储和利用率较低。因此,设计并获得具有高相变焓值和光-/电-热转换能力的固-固型相变材料(SSPCMs)具有一定的理论指导和实际应用价值。本论文主要针对以上科学问题进行开展,通过与纳米粒子复合获得了相变洽值高、热稳定性和循环性优异、光-热和电-热转换性能佳的复合型的聚氨酯(PU)基的SSPCMs(PUSSPCMs)。1.首先通过一步法将PEG键接在六亚甲基二异氰酸酯缩二脲(HDIB)上,得到了一系列的PUSSPCMs,并通过调控原料的配比实现了相变温度及焓值的调控。在此基础上,研究了埃洛石纳米管(HNTs)对于体系的相变性能的影响。结果表明:HNTs不仅可以协同HDIB赋予体系良好的固-固相变性能,还可以作为异相成核剂提高体系的结晶性能,同时大幅度提高了体系的热稳定性。2.利用原位反应,将氧化石墨烯(GO)引入到体系中,并研究了其对于体系的物理性能的影响。均匀分散的GO作为交联剂不仅协同HDIB实现了体系的固-固相变性能,而且大幅度地提升了体系的力学性能。但是由于作为异相成核剂的GO的表面基团影响了PU链段的受限程度,导致出现了结晶温度升高但是相变焓值变化不大(～72 J/g)的现象。3.为实现良好的光-热转换性,将GO直接混入到PU的前驱液中,通过溶剂热法得到了原位还原的氧化石墨烯(RGO)/PUSSPCMs复合材料,并研究了GO的尺寸对于体系的相变性能的影响。研究表明:RGO既可以作为交联剂赋予体系良好的形状稳定性,又可以作为阻隔剂削弱片层两侧的PU分子链间的相互作用。加之RGO的异相成核作用,体系的结晶性能大幅度提高。此外,体系的热稳定性大幅度提升。体系的结晶性能还有一定的GO的尺寸的依赖性。GO的尺寸越小,体系的结晶性能越好,焓值越高。4.为实现电-热转换性,首先构筑了HNTs杂化的石墨烯气凝胶(HNTs-GA),然后利用真空浸渍法得到了HNTs-GA/PUSSPCMs复合材料。HNTs无规地分布在气凝胶的孔壁上,不仅能有效地防止石墨烯片层的堆叠,提高GA的还原程度;还能增强GA的骨架,使得常压干燥成为可能。FT-IR研究表明,将HNTs-GA引入到体系中后,体系的氢键等相互作用被削弱,PEG链段的运动能力增强。加之HNTs的异相成核作用,体系的结晶性能有一定程度地提高。体系具有优异的吸光性和导电性,体系的光-热和电-热转换及存储效率分别可以达到78.4%和66.3%。同时,体系的热稳定性有大幅度提升。5.将分散有ZnO的PU前驱液浸渍到GA中得到了GA/ZnO/PUSSPCMs三元复合体系,这有利于更好地发挥粒子的异相成核性。ZnO具有优异的紫外吸收功能,可协同GA赋予体系更优异的光-热转换性。其中,分散有0.97 wt%的ZnO和1.32 wt%的GA时,体系的相变焓值为108.1 J/g,电-热和光-热转换及存储效率分别为84.4%和80.1%。
Abstract
xiang bian chu neng cai liao zai jian zhu qu nuan 、guo fang jun shi 、hang kong hang tian 、tai yang neng she bei 、sheng wu yi yao 、dian zi she bei yi ji zhi neng fang zhi deng ling yu you zhao an fan de ying yong 。ran er ,chang yong de bao gua ju yi er chun (PEG)zai nei de xiang bian cai liao cun zai zhao rong ti liu dong he xie lou de wen ti ,chang chang hui dui she bei zao cheng wu ran ju nan yi fan fu li yong 。ci wai ,chang yong de you ji lei de xiang bian cai liao de xi guang xing he dao dian xing ji cha ,yin ci dui yu tai yang guang de xi shou he li yong yi ji dian de ci ji xiang ying xing cha ,dao zhi neng yuan de cun chu he li yong lv jiao di 。yin ci ,she ji bing huo de ju you gao xiang bian han zhi he guang -/dian -re zhuai huan neng li de gu -gu xing xiang bian cai liao (SSPCMs)ju you yi ding de li lun zhi dao he shi ji ying yong jia zhi 。ben lun wen zhu yao zhen dui yi shang ke xue wen ti jin hang kai zhan ,tong guo yu na mi li zi fu ge huo de le xiang bian qia zhi gao 、re wen ding xing he xun huan xing you yi 、guang -re he dian -re zhuai huan xing neng jia de fu ge xing de ju an zhi (PU)ji de SSPCMs(PUSSPCMs)。1.shou xian tong guo yi bu fa jiang PEGjian jie zai liu ya jia ji er yi qing suan zhi su er niao (HDIB)shang ,de dao le yi ji lie de PUSSPCMs,bing tong guo diao kong yuan liao de pei bi shi xian le xiang bian wen du ji han zhi de diao kong 。zai ci ji chu shang ,yan jiu le ai luo dan na mi guan (HNTs)dui yu ti ji de xiang bian xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming :HNTsbu jin ke yi xie tong HDIBfu yu ti ji liang hao de gu -gu xiang bian xing neng ,hai ke yi zuo wei yi xiang cheng he ji di gao ti ji de jie jing xing neng ,tong shi da fu du di gao le ti ji de re wen ding xing 。2.li yong yuan wei fan ying ,jiang yang hua dan mo xi (GO)yin ru dao ti ji zhong ,bing yan jiu le ji dui yu ti ji de wu li xing neng de ying xiang 。jun yun fen san de GOzuo wei jiao lian ji bu jin xie tong HDIBshi xian le ti ji de gu -gu xiang bian xing neng ,er ju da fu du de di sheng le ti ji de li xue xing neng 。dan shi you yu zuo wei yi xiang cheng he ji de GOde biao mian ji tuan ying xiang le PUlian duan de shou xian cheng du ,dao zhi chu xian le jie jing wen du sheng gao dan shi xiang bian han zhi bian hua bu da (～72 J/g)de xian xiang 。3.wei shi xian liang hao de guang -re zhuai huan xing ,jiang GOzhi jie hun ru dao PUde qian qu ye zhong ,tong guo rong ji re fa de dao le yuan wei hai yuan de yang hua dan mo xi (RGO)/PUSSPCMsfu ge cai liao ,bing yan jiu le GOde che cun dui yu ti ji de xiang bian xing neng de ying xiang 。yan jiu biao ming :RGOji ke yi zuo wei jiao lian ji fu yu ti ji liang hao de xing zhuang wen ding xing ,you ke yi zuo wei zu ge ji xiao ruo pian ceng liang ce de PUfen zi lian jian de xiang hu zuo yong 。jia zhi RGOde yi xiang cheng he zuo yong ,ti ji de jie jing xing neng da fu du di gao 。ci wai ,ti ji de re wen ding xing da fu du di sheng 。ti ji de jie jing xing neng hai you yi ding de GOde che cun de yi lai xing 。GOde che cun yue xiao ,ti ji de jie jing xing neng yue hao ,han zhi yue gao 。4.wei shi xian dian -re zhuai huan xing ,shou xian gou zhu le HNTsza hua de dan mo xi qi ning jiao (HNTs-GA),ran hou li yong zhen kong jin zi fa de dao le HNTs-GA/PUSSPCMsfu ge cai liao 。HNTsmo gui de fen bu zai qi ning jiao de kong bi shang ,bu jin neng you xiao de fang zhi dan mo xi pian ceng de dui die ,di gao GAde hai yuan cheng du ;hai neng zeng jiang GAde gu jia ,shi de chang ya gan zao cheng wei ke neng 。FT-IRyan jiu biao ming ,jiang HNTs-GAyin ru dao ti ji zhong hou ,ti ji de qing jian deng xiang hu zuo yong bei xiao ruo ,PEGlian duan de yun dong neng li zeng jiang 。jia zhi HNTsde yi xiang cheng he zuo yong ,ti ji de jie jing xing neng you yi ding cheng du de di gao 。ti ji ju you you yi de xi guang xing he dao dian xing ,ti ji de guang -re he dian -re zhuai huan ji cun chu xiao lv fen bie ke yi da dao 78.4%he 66.3%。tong shi ,ti ji de re wen ding xing you da fu du di sheng 。5.jiang fen san you ZnOde PUqian qu ye jin zi dao GAzhong de dao le GA/ZnO/PUSSPCMssan yuan fu ge ti ji ,zhe you li yu geng hao de fa hui li zi de yi xiang cheng he xing 。ZnOju you you yi de zi wai xi shou gong neng ,ke xie tong GAfu yu ti ji geng you yi de guang -re zhuai huan xing 。ji zhong ,fen san you 0.97 wt%de ZnOhe 1.32 wt%de GAshi ,ti ji de xiang bian han zhi wei 108.1 J/g,dian -re he guang -re zhuai huan ji cun chu xiao lv fen bie wei 84.4%he 80.1%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的周妍，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于相变材料论文,聚乙二醇论文,聚氨酯论文,埃洛石纳米管论文,氧化石墨烯论文,石墨烯气凝胶论文,氧化锌论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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