低过冷度石蜡Pickering乳液的制备和表征

摘要

石蜡乳液是集储热与传热于一体的新型功能流体,具有广阔的应用前景.但是石蜡乳液在降温时会出现明显的过冷现象,降低了其储热与传热的性能.针对这个问题,用镁-铝层状双金属氢氧化物(Mg-AlLDHs)代替化学表面活性剂,采用高速剪切乳化法,制备了石蜡含量为30％(质量)的O/W型Pickering乳液;分别采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、流变仪、全能稳定性分析仪和差示扫描量热仪对所制得的石蜡Pickering乳液的微观形貌、粒度分布、黏度、稳定性和热力学性质进行了表征.结果表明,当Mg-Al LDHs的含量从1％(质量)增加到5％(质量)时,石蜡Pickering乳液的粒度减小,黏度升高,稳定性得到改善;在石蜡Pickering乳液中,Mg-Al LDHs纳米颗粒吸附在石蜡液滴表面,诱导石蜡在降温时异相成核结晶,从而抑制了其过冷现象;所制备的石蜡Pickering乳液的相变焓值约为56.6J·g-1,在测试的温度范围内(30～70°C)的平均表观比热容为6.08J·g-1·K-1,是纯水的1.45倍,具有良好的储热性能.