梁卫东, 张国栋, 刘 野, 陈品松, 朱照琪, 刘小育

(兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州 730050)

聚二甲基硅氧烷改性多孔石墨烯复合相变材料

梁卫东, 张国栋, 刘 野, 陈品松, 朱照琪, 刘小育

(兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州 730050)

采用碳酸钙作为硬模板制备出孔直径为0.5～5nm的多孔石墨烯,并以聚二甲基硅氧烷(PDMS)气相沉积改性提高多孔石墨烯的亲油性,接触角为152.3°。经熔融浸渍法制备PDMS改性多孔石墨烯/棕榈酸复合相变材料,棕榈酸的吸附量达80.2%,将石墨烯的多孔结构完全填充均匀。X射线衍射测试相变材料的结晶性质没有变化；差示热扫描热量分析表明,经PDMS改性后的多孔石墨烯复合相变材料在熔融和结晶过程中,相变焓分别为170.1kJ·kg-1和167.8kJ·kg-1,可望应用于余热回收和太阳能贮存等领域。

多孔石墨烯；相变材料；相变潜热；聚二甲基硅氧烷；棕榈酸

1 前言

相变材料通过相变潜热实现能量在不同空间、时间的转化与存储,可应用于建筑和工业节能、余热回收和太阳能贮存等领域［1,2］。脂肪酸类相变材料以相变潜热高,稳定性好,可重复多次利用而被广泛的研究和使用［3］,但存在易泄漏、腐蚀和过冷严重等缺陷。将相变材料吸附于无机多孔材料内部形成复合相变材料［4,5］,或将其包裹于高分子材料内部形成相变微胶囊［6］,可有效缓解相变材料变性。其中载体材料熔融吸附相变材料的方法具有易制备和产率高等特点［7］,受到广泛的关注。Karaipekli等报道了肉豆蔻酸/膨胀珍珠岩复合相变材料［5］,范桂英课题组研究了棕榈酸/SiO2复合相变材料［8］,均成功地将相变材料进行包埋,然而无机材料作为载体将导致相变潜热和导热性降低。……