纳米银负载三聚氰胺泡沫基相变复合材料的一步法制备及结构与性能

以轻质柔性的三聚氰胺泡沫(MF)作为基体,将其置于由乙二醇(EG)、硝酸银(AgNO₃)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和氯化铜(Cu Cl₂)组成的反应溶液中,利用高温环境中发生的氧化还原反应在泡沫骨架上生成纳米银(Ag),随后通过真空浸渍法在泡沫基体中封装月桂酸(LA)制备相变复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和红外热成像仪等对制得的相变复合材料的形貌、结构和热性能进行研究.结果表明,当Ag NO₃浓度为4 mg/m L时,纳米Ag均匀致密地沉积在MF骨架表面,且同时存在Ag纳米粒子(Ag NPs)和Ag纳米线(Ag NWs)两种形态.相变复合材料的相变焓高达144.0 J/g,相变焓效率超过了80%,呈现出优异的温度调节和储热能力.本文提供了一种制备综合性能优异的相变复合材料的新策略,有利于拓宽相变复合材料的应用领域.     

煤基碳泡沫/聚氨酯相变复合材料的制备及储热性能

以煤基碳泡沫(CCF)作为骨架材料来封装改性固-固相变材料聚氨酯(PU),并实现其功能化应用。使用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(PXRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热(DSC)分析仪、热导测试仪对所得到的复合材料(PU@CCF)进行结构和特性表征。结果显示,聚乙二醇(PEG-6000)与异氰酸酯(HDI)反应制备聚氨酯的最优摩尔比例为1:2,煤基碳泡沫可以很好地阻止聚氨酯从复合材料中泄露出来。相较于聚乙二醇,复合材料的导热率上升了54%,经过200次热循环,复合材料保持了良好的稳定性,而且其相变主体材料PU的过冷度降低了10℃以上。基于碳泡沫骨架良好的导电性,加载高于0.8V的低电压就可实现聚氨酯电热相变储能,在1.1V电压驱动下,其电热转换效率可达75%。该工作是目前报道的最低电压下可实现电热相变转换的复合功能材料,为实现低成本相变复合材料的制备与功能化提供重要参考。     

泡沫铜负载硫化亚铜电极高效电催化还原二氧化碳制备甲酸

电催化还原二氧化碳制备甲酸是备受关注的热点问题。而电极材料是决定还原效率的重要因素。本文通过电沉积方法在泡沫铜上直接制备纳米结构硫化亚铜薄膜,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其结构性能进行了系统研究。以硫化亚铜作为阴极电催化材料、0.5 mol·L^-1 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的乙腈溶液为电解液,在该体系中可高效催化转化二氧化碳为甲酸。结果表明,这一电解体系可有效实现电化学反应,甲酸的法拉第效率(FE_HCOOH)可以达到85%,同时甲酸还原电流密度可达到5.3 mA·cm^-2。     

n-C20@TiO2-x相变微胶囊及其调温羽绒的制备与性能

通过溶胶-凝胶法制备了以二氧化钛(TiO₂)为壳材、正二十烷(n-C₂₀)为芯材的相变微胶囊n-C₂₀@TiO₂,利用水合肼(N₂H₄·H₂O)溶液对其外壳TiO₂进行还原反应得到了微胶囊n-C₂₀@TiO_2-x,随后以水性聚氨酯(WPU)为介质,将羽绒(DF)与n-C₂₀@TiO_2-x结合制得蓄热调温羽绒n-C₂₀@TiO_2-x/DF.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和差示扫描量热仪(DSC)等对相变微胶囊及n-C₂₀@TiO_2-x/DF的形貌结构和热性能进行表征.结果表明,n-C₂₀@TiO_2-x粒径约为...     

DDP修饰铜超微粒子的制备

本文在非水溶剂中用液相还原法制备出DDP修饰的铜超微粒子，对制备条件作了初步探讨．Cu－DDP超微粒子的表征结果表明其粒径小、分布均匀，且在有机溶剂中有较好的分散性，显示出良好的润滑应用前景。     

铜纳米粒子改性酚醛树脂的合成及其性能

利用甲醛与硫酸铜还原反应,通过添加铜晶核,控制反应液的pH和温度等条件,在酚醛树脂合成体系内原位生成了球形、粒度分布30~50 nm的铜纳米粒子,制得铜纳米粒子改性酚醛树脂,其结构和性能经红外光谱、X-射线衍射、透射电镜、热重分析和冲击试验表征。结果表明：与纯酚醛树脂相比,铜纳米粒子对酚醛树脂的耐热性和韧性有显著影响,初始分解温度提高51 ℃,冲击强度可提高约52%。     

铜/石墨烯复合材料的制备及催化性能

采用水热法制备铜/石墨烯(Cu/RGO)复合材料,通过XRD、FTIR、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行表征,并考察了复合材料在H_2O_2辅助作用下对次甲基蓝(MB)的催化作用。结果表明,该复合材料中石墨烯所负载的铜颗粒尺寸较小且分布均一,对MB的催化效果良好,0.18 g·L~(-1)复合催化剂在300 min内对MB的脱色效果可达90.7%,经过5次循环仍有88.0%以上。     

铜/石墨烯复合材料的制备及催化性能

采用水热法制备铜/石墨烯(Cu/RGO)复合材料,通过XRD、FTIR、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行表征,并考察了复合材料在H₂O₂辅助作用下对次甲基蓝(MB)的催化作用。结果表明,该复合材料中石墨烯所负载的铜颗粒尺寸较小且分布均一,对MB的催化效果良好,0.18 g·L^-1复合催化剂在300 min内对MB的脱色效果可达90.7%,经过5次循环仍有88.0%以上。     

聚酰亚胺泡沫材料的制备与性能表征

采用3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(酮酐,BTDA)和4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)为主要原料制备了一种聚酰亚胺泡沫材料.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)、导热系数测定仪、热失重分析(TGA)、差式扫描量热分析(DSC)及驻波管分别对前聚体粉末化学结构、泡沫泡孔结构、热性能及声学性能进行了表征.研究结果表明前聚体粉末以聚酰胺酯和铵盐两种形式存在,所得泡沫泡孔均匀,并且随前聚体干燥温度升高,泡孔尺寸变小.泡沫的导热系数λ为7.62×10-3W/(m.K),失重5wt%的分解温度Td5为540℃,玻璃化转变温度Tg为306℃,表明其具有优良的隔热耐热性.并且由声学测试可知在0～2000Hz频率范围内,吸声系数可达0.79,传声损失可达19.4dB,具有低频吸声、隔声性.     

聚吡咯纳米球负载金纳米粒子的制备及其性能研究

在水溶液中以表面活性剂F127形成的胶束为模板制备聚吡咯纳米球,考察了温度、吡咯浓度、pH等因素对聚吡咯纳米球形貌的影响,提出F127体系中聚吡咯纳米球的形成机理。利用聚吡咯与氯金酸之间的氧化还原活性,在聚吡咯纳米球表面成功负载金纳米粒子,研究温度和吡咯浓度对聚吡咯/金复合材料形貌的影响,运用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、循环伏安等对其形貌、结构、性能进行研究。结果表明,所制得的负载金纳米粒子的聚吡咯复合材料具有明显的拉曼增强效应,可用于分析复合材料中聚合物的分子结构;此外该复合材料在酸性条件下具有较好的电化学稳定性,可应用于修饰电极。     

三元脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料的制备、包覆定形及热性能

采用癸酸、 月桂酸和棕榈酸的三元共晶混合物作为相变材料, 以膨胀石墨为基体, 通过膨胀石墨多孔结构的毛细吸附和复合涂饰剂的包覆定形, 将多元相变材料固定在膨胀石墨的孔道结构中, 制备出结构稳定、 密封性能优异、 热稳定性好和高导热的新型三元脂肪酸/膨胀石墨复合定形相变材料. 膨胀石墨具有膨胀疏松的多孔结构和良好的吸附性能; 其熔融潜热为95.6 J/g, 结晶焓为82.8 J/g, 说明其具有很好的相变蓄热特性和热循环稳定性; 材料的导热性能可增加至0.738 W/(m·K), 与脂肪酸相比得到大幅度提高.     

正十六烷聚脲微胶囊化相变材料

用界面聚合法，合成了直径大约2.5 μm可用于热能储存含相变材料的聚脲包覆微胶囊.在含乳化剂的水溶液中，将溶有芯材正十六烷的有机相乳化成微米级油性液滴，随后加入的水溶性单体二胺与甲苯2,4-二异氰酸酯在胶束界面相互反应形成囊壁.分别用乙烯二胺，1,6-己二胺和它们的混合物作为水溶性单体进行了研究.并用红外光谱和热分析分别考察了不同胺类对微胶囊化学结构和热性质的影响.红外谱图显示合成了聚脲微胶囊，热重曲线表明含正十六烷的聚脲微胶囊能够耐受大约300 ℃高温，差示扫描量热测试表明所有样品均具有合适的相转变热，冷热循环实验揭示微胶囊能够维持储热容量不衰减.研究表明微胶囊化的正十六烷作为相变储热材料具有良好的应用前景.     

石蜡/膨胀石墨/石墨烯复合相变储热材料的制备及性能

以石蜡(PA)作为相变储热材料、 膨胀石墨(EG)作为主导热材料和支撑材料, 石墨烯气凝胶(GA)作为导热增强材料和辅支撑材料制备了PA/EG/GA复合相变材料, 研究了GA添加量对复合相变材料相变温度、 相变潜热、 导热性能以及循环稳定性的影响. 结果表明, 所制备的80%PA-17%EG-3%GA复合相变材料导热性能良好, 循环稳定性出色. 与80%PA-20%EG复合材料相比, 该材料的相变温度、 相变潜热以及循环稳定性无明显变化, 但导热系数由4.089 W/(m·K)提升到了5.336 W/(m·K), 显示出良好的应用前景.     

复合相变储能材料的制备及应用研究进展

系统概述了复合相变储能材料的制备方法及其研究进展。特别介绍了固-液复合相变储能材料的制备方法,如熔融浸渍混合法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法、真空渗入法和超声波法等。并结合实例探讨了复合相变储能材料在太阳能利用、建筑节能和纺织行业等领域的应用,在此基础上对其研究方向进行了展望。     

Co/C微波吸收性能及Co/C-聚氨酯相变复合材料的微波-热转换性能

通过热解金属有机骨架ZIF-67的方法成功制备了具有优异微波吸收性能的Co/C碳基复合材料。 在600 ℃热解温度下获得的吸收剂质量分数为35% 的样品,最小反射损耗可达到-54.30 dB,其厚度仅为1.75 mm。 通过分析样品的损耗能力和阻抗匹配等微波吸收特性,发现复合材料中的骨架结构等对其阻抗匹配性能有非常大的影响。 并通过原位复合的方法制备了分散均匀的Co/C-PU相变复合材料,初步研究了其微波-热转换性能。 实验表明,微波吸收剂的添加量对其微波-热转换性能影响显著,发热效率随添加量成倍升高。 本文研究的Co/C-PU相变复合材料在电磁屏蔽、雷达红外兼容隐身等方面具有很大的应用潜力。 此外,固固相变材料结合微波热效应的快速高效等特点,用于储能或者其他热应用也有独特的优势。     

PEG-沸石固-固相变材料的制备及性能

摘要：采用接枝共聚法合成了以聚乙二醇（PEG）为相变物质,沸石为骨架的PEG沸石固-固相变材料。通过红外光谱（FT—IR）、热失重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）等测试手段对PEG-沸石固-固相变材料的结构、相变行为及热稳定性进行了研究。结果表明：通过改变PEG的分子量,可以得到不同相变焓和不同相变温度的PEG-沸石固-固相变材料,其相变焓可达105．41J／g,热稳定性良好,起始分解温度高于300℃。     

聚乙烯醇-g-异氰酸酯-脂肪醇梳状接枝共聚物的合成、 结构及热性能

通过甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)的连接作用, 利用接枝共聚法将具有储热功能的长链脂肪醇[如十八醇(C₁₈OH)、 十六醇(C₁₆OH)和十四醇(C₁₄OH)]接枝到聚乙烯醇(PVA)主链上, 制备出储热能力不同的聚乙烯醇-g-TDI-脂肪醇[PVA-g-TDI-C(n)]梳状接枝共聚物. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 差示扫描量热分析(DSC)、 热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等方法研究了PVA-g-TDI-C(n)共聚物的热行为和结晶结构. 结果表明, PVA-g-TDI-C(n)共聚物具有良好的储热能力, 储热能力随侧链碳原子数目和侧链接枝度的增加而增大, 但明显低于长链脂肪醇的储热能力. PVA-g-TDI-C(n)共聚物具有良好的热稳定性, 失重温度在324~330 ℃之间. 从侧链受限运动角度探讨了影响PVA-g-TDI-C(n)共聚物热性能和有序堆砌结构的原因.     

A Review on Polymeric-Based Phase Change Material for Thermo-Regulating Fabric Application

Abstract

Phase Changing Materials (PCM) portrays proficiency to liberate perceptible amount of latent heat on the course of phase transformation between liquid-solid or solid-liquid, thereby creating momentary warmth or cooling effect. PCM has been utilized in garments for introducing thermoregulating effect to diminish thermal discomfort of clothing. Assimilation of thermal energy by PCM causes delay in upsurge of microclimate temperature and results in substantial diminution of moisture release from skin thereby leading to inhibition of heat stress conditions and enhancement of thermo-physiological wearing comfort. Simultaneously, the insulating characteristic of such garment can also avert wearer from certain pivotal corollaries like hypothermia or heat syncope, keeping the individual in consolation owing to their automatic acclimatizing attribute in accordance with body and ecological temperature. As the assimilation of PCM into various textile materials have been extensively studied by researchers, an attempt has been made to explicate the recent existing literatures that have successfully integrated and implemented PCM in textile, concentrating on characteristics of PCMs integrated into fibers, and fabrics for potential industrial applications. Finally, various methodologies like coating, spinning & lamination being utilized for applying PCMs onto textiles for developing thermoregulated clothing have been discussed & concludes with challenges & future prospects.     

一种致密的相变储能微胶囊的制备与表征

制备了以聚脲为第一壁材、苯乙烯-二乙烯苯为第二壁材,以相变点在16℃左右的石蜡为芯材的相变储能微胶囊。采用红外光谱、差示扫描量热分析、热重分析测试技术表征了制备的相变储能微胶囊的结构组成以及热性能;采用溶剂淋洗法研究了影响包覆率的因素。结果表明,相变储热微胶囊是复合相变材料,微胶囊的热稳定性好,致密性优良;通过对水油比、乳化剂及苯乙烯-二乙烯苯用量等各因素对微胶囊包覆率影响的讨论,得出在水与油质量比3.2,乳化剂相对于水的质量分数为2%时,加入苯乙烯与二乙烯苯质量比为10∶1混合液的质量分数为6.0%时,其包覆率达81.14%;制备的微胶囊能耐较高温度,在150℃以下无质量损失,且微胶囊储热能力高达80J/g。同时发现,储热能力与芯壁比有关,比值越大储热潜能越高。