多孔凝胶基碳纳米定形相变材料的制备与表征

来源：精细化工杂志2019年第11期北京时间：

作者：王汀

摘要：为提高定形相变材料（PCM）基材的负载能力，以丙烯酸和丙烯酰胺为单体，采用泡沫聚合法，通过优化工艺参数制备出超大多孔水凝胶（SPH）；并以SPH为基材，水为PCM，碳纳米材料〔氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（CNTs）〕为添加剂，制备了两种多孔凝胶基碳纳米定形PCM（GO-H2O/SPH和CNTs-H2O/SPH）。对SPH和定形PCM的性能进行了表征。结果表明，通过优化工艺制备的SPH内部孔径在100~500μm，负载PCM的质量分数最高达95.7%。相变潜热从纯PCM的352.3J/g下降到CNTs-H2O/SPH的337.1J/g，仅下降4.3%。但SPH的加入使PCM的导热系数降低42.1%。加入GO和CNTs可提高定形PCM的导热系数及吸收和释放热能的速率。当GO和CNTs质量分数为0.2%时，与不含碳纳米材料的定形PCM相比，导热系数分别提高了91.5%和86.0%。定形PCM有良好的热循环稳定性，可循环使用。

关键词：超大多孔水凝胶;碳纳米材料;定形相变材料;热能储存;功能材料

基金资助：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;江苏省博士后科学基金