十八烷酸纳米结构的制备及其热学性质的研究

摘要

能源问题是制约经济发展的瓶颈，对于新型能源和节能技术的研究得到了人们的重视，相变储能技术可用于解决能源在供求时间上的不匹配，相变材料由于具有储能和控温能力，成为储能技术研究的热点。有机相变材料不存在过冷和相分离的问题，且相变潜热较大，但是热导率低和固-液相变时发生液体泄漏是存在的主要问题，本文结合纳米技术，研究相变材料纳米尺度下的热学行为，有效解决了有机相变材料在相变储能中存在的问题。本文以十八烷酸为研究对象，制备了不同形貌的十八烷酸结构，提高了其热学性质。
　　 ⑴利用模板作用制备了不同形貌的十八烷酸的纳米结构，实验中未引入其他的物质，避免了基体对热学测试的影响，单独研究纳米尺度下的十八烷酸热学性质的变化。实验制备了不同形貌的十八烷酸纳米结构，六方片、四方片、团簇、树枝、纳米线等形貌，通过SEM、EDS、FT-IR、XRD 对其进行了表征。纳米化的十八烷酸与传统的十八烷酸相比，热学性质有所变化，DSC数据表明纳米化后的相变温度略有降低，但有的也有所升高；热导数据表明纳米化后的热导率有所提高。
　　 ⑵制备了芯-壳结构的二氧化硅包覆十八烷酸的纳米胶囊，可以有效解决固-液相变时发生液体泄漏的问题。实验利用微乳液的方法，形成水包油型微乳液，然后加入苯基三甲氧基硅烷，利用水解-缩合作用包覆在十八烷酸的表面，形成芯-壳结构的纳米胶囊。利用SEM、TEM、FT-IR、XRD等进行了表征，对纳米胶囊进行了热学性质的测试，DSC数据表明纳米胶囊比传统的十八烷酸熔化温度升高了15℃，凝固温度升高了12℃，但是热焓值并没有减小。对不同的实验条件进行了研究，研究了不同芯-壳的配比、不同水解和缩合时间、不同温度等对纳米胶囊的影响，得出最佳的实验条件。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章十八烷酸纳米结构的设计与热学性质研究

第三章十八烷酸芯-壳结构纳米胶囊的制备及热学性质研究

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果