石蜡/Fe-MIL-101-NH_(2)金属有机骨架定形复合相变材料制备

摘要

该研究采用石蜡为相变芯材,Fe-MIL-101-NH_(2)金属有机骨架为载体材料,旨在解决石蜡芯材在固-液相变过程中体积变大,从而出现泄漏现象的问题。通过溶剂蒸发法制备了质量分数为40%~70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH_(2)定形复合相变材料。采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray Diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)对定形复合相变材料的形貌和结构进行观察;用热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)对定形复合相变材料的热稳定性进行分析;通过差示扫描量热(Differential Scanning Calorimetry,DSC)仪对样品的相变温度、相变焓和热循环稳定性进行测试;SEM结果表明,石蜡的最高负载量为70%,且其均匀分布于Fe-MIL-101-NH_(2)孔道中。XRD、FTIR分析发现石蜡与Fe-MIL-101-NH_(2)之间只是物理混合,没有化学变化;DSC分析可知,质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH_(2)储能量最大,为51.3 J/g,且质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH_(2)经过50次循环后,其储能量为47.6 J/g,无明显下降,说明质量分数为70%的石蜡/Fe-MIL-101-NH_(2)具有良好的热循环稳定性,可为相变材料在建筑领域应用研究提供参考。