基于SnO 2 和SnO 2 /GO为壁材的石蜡相变微胶囊的制备及性能研究
发布时间：2024-03-10 00:32
石蜡是一种能量密度大、化学性质稳定的有机相变储能材料,在实际工业生产中具有广泛的应用。然而,石蜡的热导率与吸光性都较差,且在相变过程中容易发生泄露,这些问题严重限制了石蜡在能量存储领域的应用范围。采用微胶囊化封装技术将石蜡等相变材料封装在高热导率的无机壳层材料的内部微小空间之中,这样不仅可以有效避免泄露问题的发生,而且还可以提高微胶囊热导率以及吸光性能。此外,用氧化石墨烯对该微胶囊改性后的可见光吸收能力有了显著的提升,可以实现对太阳能的高效热储存。本文通过原位化学沉积法制备了以二氧化锡为壳层材料包覆石蜡的相变微胶囊(石蜡@SnO2)以及以氧化石墨烯修饰二氧化锡的复合壳层材料包覆石蜡的相变微胶囊(石蜡@SnO2/GO)。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)以及拉曼光谱(Raman)对相变复合材料的化学成分与晶体结构进行了表征分析,采用扫描电镜(SEM)对样品的表面微观形貌进行了观测,采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)以及热导率系数仪对复合材料的热物理性能进行了测定,并测量了微胶囊浆料的吸光性、热导率以及其光热转换效率。...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 热能储存的原理
1.3 储能材料的种类
1.3.1 无机相变类材料
1.3.2 有机相变类材料
1.4 相变微胶囊的制备方法
1.4.1 界面聚合法
1.4.2 原位聚合法
1.4.3 原位沉积法
1.4.4 悬浮聚合法
1.4.5 喷雾干燥法
1.4.6 复凝聚法
1.4.7 溶胶-凝胶法
1.5 相变微胶囊囊壁壳层材料的分类
1.5.1 有机类壳层材料
1.5.2 无机类壳层材料
1.5.3 复合类壳层材料
1.6 相变微胶囊复合材料的实际应用
1.7 本课题的提出
1.8 本课题的主要研究内容及创新点
1.8.1 主要研究内容
1.8.2 创新点
第二章 实验方案与研究方法
2.1 实验试剂和仪器
2.2 石蜡@SnO2相变复合材料微胶囊的制备
2.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的制备
2.4 化学结构组成与形貌的表征
2.4.1 X射线衍射(XRD)
2.4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)
2.4.3 拉曼光谱分析(Raman)
2.4.4 扫描电子显微镜(SEM)
2.5 光热性能测试
2.5.1 相变微胶囊复合材料的相变温度与相变潜热测定
2.5.2 相变微胶囊复合材料的导热系数测量
2.5.3 相变微胶囊复合材料的热稳定性分析
2.5.4 相变微胶囊复合材料的光热转换性能分析
2.5.5 相变微胶囊复合材料的吸光性测定
2.6 本章小结
第三章 石蜡@SnO2相变微胶囊复合材料的制备及其性能
3.1 引言
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的制备原理
3.2.2 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的FT-IR分析
3.2.3 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的XRD分析
3.2.4 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的SEM分析
3.2.5 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的EDS分析
3.2.6 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的DSC热分析
3.2.7 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的TGA热稳定分析
3.2.8 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的热导率
3.3 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的性能
3.3.1 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的热导率分析
3.3.2 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的比热容
3.3.3 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的光热转换表现
3.4 本章小结
第四章 石蜡@SnO2/GO相变微胶囊复合材料的制备及其性能
4.1 引言
4.2 结果分析与讨论
4.2.1 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的制备机理
4.2.2 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的FT-IR分析
4.2.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的XRD分析
4.2.4 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊拉曼光谱分析
4.2.5 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的宏观形貌
4.2.6 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的SEM分析
4.2.7 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的DSC热分析
4.2.8 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的TGA热分析
4.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的性能
4.3.1 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的光学图片
4.3.2 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的热导率
4.3.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的比热容
4.3.4 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的光热转换表现
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及攻读学位期间获得的学术成果
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 发明专利
学位论文数据集
本文编号：3924002
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 热能储存的原理
1.3 储能材料的种类
1.3.1 无机相变类材料
1.3.2 有机相变类材料
1.4 相变微胶囊的制备方法
1.4.1 界面聚合法
1.4.2 原位聚合法
1.4.3 原位沉积法
1.4.4 悬浮聚合法
1.4.5 喷雾干燥法
1.4.6 复凝聚法
1.4.7 溶胶-凝胶法
1.5 相变微胶囊囊壁壳层材料的分类
1.5.1 有机类壳层材料
1.5.2 无机类壳层材料
1.5.3 复合类壳层材料
1.6 相变微胶囊复合材料的实际应用
1.7 本课题的提出
1.8 本课题的主要研究内容及创新点
1.8.1 主要研究内容
1.8.2 创新点
第二章 实验方案与研究方法
2.1 实验试剂和仪器
2.2 石蜡@SnO2相变复合材料微胶囊的制备
2.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的制备
2.4 化学结构组成与形貌的表征
2.4.1 X射线衍射(XRD)
2.4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)
2.4.3 拉曼光谱分析(Raman)
2.4.4 扫描电子显微镜(SEM)
2.5 光热性能测试
2.5.1 相变微胶囊复合材料的相变温度与相变潜热测定
2.5.2 相变微胶囊复合材料的导热系数测量
2.5.3 相变微胶囊复合材料的热稳定性分析
2.5.4 相变微胶囊复合材料的光热转换性能分析
2.5.5 相变微胶囊复合材料的吸光性测定
2.6 本章小结
第三章 石蜡@SnO2相变微胶囊复合材料的制备及其性能
3.1 引言
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的制备原理
3.2.2 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的FT-IR分析
3.2.3 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的XRD分析
3.2.4 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的SEM分析
3.2.5 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的EDS分析
3.2.6 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的DSC热分析
3.2.7 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的TGA热稳定分析
3.2.8 石蜡@SnO2微胶囊复合材料的热导率
3.3 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的性能
3.3.1 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的热导率分析
3.3.2 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的比热容
3.3.3 石蜡@SnO2相变微胶囊悬浮浆料的光热转换表现
3.4 本章小结
第四章 石蜡@SnO2/GO相变微胶囊复合材料的制备及其性能
4.1 引言
4.2 结果分析与讨论
4.2.1 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的制备机理
4.2.2 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的FT-IR分析
4.2.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的XRD分析
4.2.4 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊拉曼光谱分析
4.2.5 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的宏观形貌
4.2.6 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的SEM分析
4.2.7 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的DSC热分析
4.2.8 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊的TGA热分析
4.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的性能
4.3.1 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的光学图片
4.3.2 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的热导率
4.3.3 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的比热容
4.3.4 石蜡@SnO2/GO相变复合材料微胶囊浆料的光热转换表现
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及攻读学位期间获得的学术成果
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 发明专利
学位论文数据集
本文编号：3924002
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3924002.html