凹土基相变储能微胶囊的pickering乳液模板法制备(附件)
微胶囊相变材料具有相变潜热高、相变温度适宜且可简单调变以及不易泄露等特点，在热量利用以及温度调控领域具有广泛的应用前景。针对现阶段制备过程繁琐、能耗高等问题，本文以光引发pickering乳液模板法高效制备出凹土/聚合物（DEAEMA/EGDMA）双壁壳结构的微胶囊相变材料。用扫描电子显微镜(SEM)、数码显微镜观察聚合物微球的双壁形貌，利用热重分析(TGA)和可溶性测试来可以用来研究微胶囊所具有的的热性能和阻隔性能。这种相变材料的双壁微胶囊化在储能和节能方面具有潜在的应用前景。关键词 相变储能材料, 凹土, 微胶囊, Pickering乳液
目 录
1 引言 1
1.1相变储能材料 1
1.2 微胶囊的定义及应用 3
1.3 乳液 5
1.4固体颗粒作为乳化剂的乳化机理 7
1.5 本课题的指导思想 8
2 实验部分 8
2.1 实验原料及药品 8
2.2 仪器和设备 9
2.3 实验方案 9
3 结果与讨论 11
3.1 不同凹土量对Pickering乳液稳定性及制备微胶囊的影响 11
3.2 不同光引发剂的量对制备微胶囊的影响 11
3.3 不同聚合物的量对制备微胶囊的影响 12
3.4 不同单体种类对制备微胶囊的影响 13
结 论 16
致 谢 17
参 考 文 献 18 1 引言
人类社会的生存和发展需要源源不断的能量供给。我国是发展中国家，一直以来，提供能量消耗的主要不可再生资源，如煤、石油和天然气等，并且在利用能源的过程中有许多不合理的操作以及传热过程中热量的不必要流失造成了大量的浪费和污染。这会造成两个严肃的问题[1]，一是不可再生能源越来越短缺，二是大量废气的排放导致环境污染严重。因此为了能够节约能源，我们要积极研究有关热能的储存及有效利用等相关技术。这就要求我们能够找出一种技术，不仅能够实现能量的储存,而且在需要时还能把能量释放出来,进而实现能量供求的多样性,充分利用自然界的能量,如太阳能、风能和潮汐能,工业废热和余热的回收利用等[2]。
现有有许多国 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
家正在针对热能储存技术展开各项相关研究工作，其极具有吸引力和关键性的热能利用技术，吸引了各界研究者的广泛关注。一般的热能储存有三种基本的形式，分别为潜热储存、显热储存和热化学能储存[3]。显热储存过程中只有温度的变化，其原理是仅利用性能通过升高温度来储存能量。这种储热方式的优点是过程简单、经济实惠。但是，在释放能量时它的温度会持续变化,难以控制 ,加之材料的密度较低,难以实现其价值[4]。而潜热储能（相变储能）则是以相变储能材料作为介质，以及通过物质因为外界温度改变使本身发生相态变化来吸收或者释放热量从而实现储热或者放热。
1.1相变储能材料
1.1.1 相变储能材料的定义
相变储能材料作为一种新兴材料快速发展，是因其具有能够吸收并释放大量能量的能力，它能够在固固或者固液的相转变过程中就轻松实现了能量的储存和释放，在一个较窄的温度变化范围内进行的一种潜热形式，因此提供了很大的潜能来满足每个行业对于制冷和加热应用的逐渐增长的能源需求。相变储能材料因其储能的密度高，相变过程中极近恒温等的特点，所以大公家认为其是一种非常热门的储能材料，在军事工程、航空航天、采暖和空调、太阳能利用、医学工程、蓄热建筑、供电系统优化和极端环境服装等许多领域都具有极高的应用价值和非常广阔的前景[5]。美国麻省理工的M.Telkes[6]和G.A.Lane[7]等人在相变储能材料的配制和性能研究、相平衡、结晶、相变传热、相变储能系统设计等方面做了大量工作。
1.1.2 相变储能材料的分类
相变储能材料分类的方法有很多种,其中最常见的分类方式主要有两类,一类是按照其科学属性分类,还有另外一种则是按它的性质或者相变的行为来分类的。按照材料的属性分类,则有无机类、有机类和复合类。按材料的相变行为则可分为固一固、固一液、液一气和固一气相变储能材料[8]。加之固—气互变过程中会产生大量的气体而导致材料体积发生较大变化。因此,就算它们有较大的焓变,却不适合应用到实际的生产中，那么常用的就是固一液相变储能材料和固一固相变储能材料。
1.无机类固液相变储能材料
在中低温相变储能领域中固液相变储能材料能够成为被最为广泛应用的相变储能材料，是因为它具有成本低、相变温度宽、相变热焓大等优点[9]，是现在研究工作中相对成熟的一种相变储能材料。目前应用得较多的主要为无机类固液相变储能材料，它包括结晶水合盐类相变储能材料、熔融盐类相变储能材料、金属或合金类相变储能材料以及其他无机物相变储能材料[10]。其中，结晶水合盐类相变储能材料是通过自身结晶水的融化与凝固过程中热量的释放和吸收，进而来实现储存或释放能量，因此被较为广泛地使用。同时也因其可选择的相变温度变化的范围比较大，储存热量的性能良好，导热系数也比较高。另外，它的原料来源非常广泛，价格也不高。在结晶水合盐类相变储能材料中，目前有硝酸盐类相变材料[11]、磷酸盐类相变材料、碱及碱土金属的卤化物类相变材料、碳酸盐类相变材料、硫酸盐类相变材料以及醋酸盐类相变材料等被研究的较多。但是，结晶水合盐类相变材料也有不足：一是由于过冷现象而导致的热量释放的延滞问题；二是由于相分离现象造成的储能材料的储能能力下降[12]。除此以外，无机类相变储能材料还有一缺点即其绝大多数具有一定的腐蚀性。
2. 有机类固液相变储能材料
有机类固液相变储能材料有两种，分为石蜡类和非石蜡类。石蜡类固液相变材料是指正烷烃及其混合物。非石蜡类固液相变材料中常指脂肪酸及其酯或盐类相变材料，如棕榈酸、癸酸、肉豆蔻酸、硬酯酸正丁酯、月桂酸等[13]。与无机类相变储能材料相比，有机类相变材料具有导热系数较小，但易成型、性能较稳定、腐蚀性较小、成本低、毒性小等优点，而且有机类PCMs的熔融与凝固过程，从微观上看是分子间因热运动而远离或重新接近，组成不会发生变化[14]。因此，在有机类相变材料中一般不会存在类似于无机类固液相变材料中所出现的易过冷和相分离现象。
目 录
1 引言 1
1.1相变储能材料 1
1.2 微胶囊的定义及应用 3
1.3 乳液 5
1.4固体颗粒作为乳化剂的乳化机理 7
1.5 本课题的指导思想 8
2 实验部分 8
2.1 实验原料及药品 8
2.2 仪器和设备 9
2.3 实验方案 9
3 结果与讨论 11
3.1 不同凹土量对Pickering乳液稳定性及制备微胶囊的影响 11
3.2 不同光引发剂的量对制备微胶囊的影响 11
3.3 不同聚合物的量对制备微胶囊的影响 12
3.4 不同单体种类对制备微胶囊的影响 13
结 论 16
致 谢 17
参 考 文 献 18 1 引言
人类社会的生存和发展需要源源不断的能量供给。我国是发展中国家，一直以来，提供能量消耗的主要不可再生资源，如煤、石油和天然气等，并且在利用能源的过程中有许多不合理的操作以及传热过程中热量的不必要流失造成了大量的浪费和污染。这会造成两个严肃的问题[1]，一是不可再生能源越来越短缺，二是大量废气的排放导致环境污染严重。因此为了能够节约能源，我们要积极研究有关热能的储存及有效利用等相关技术。这就要求我们能够找出一种技术，不仅能够实现能量的储存,而且在需要时还能把能量释放出来,进而实现能量供求的多样性,充分利用自然界的能量,如太阳能、风能和潮汐能,工业废热和余热的回收利用等[2]。
现有有许多国 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
家正在针对热能储存技术展开各项相关研究工作，其极具有吸引力和关键性的热能利用技术，吸引了各界研究者的广泛关注。一般的热能储存有三种基本的形式，分别为潜热储存、显热储存和热化学能储存[3]。显热储存过程中只有温度的变化，其原理是仅利用性能通过升高温度来储存能量。这种储热方式的优点是过程简单、经济实惠。但是，在释放能量时它的温度会持续变化,难以控制 ,加之材料的密度较低,难以实现其价值[4]。而潜热储能（相变储能）则是以相变储能材料作为介质，以及通过物质因为外界温度改变使本身发生相态变化来吸收或者释放热量从而实现储热或者放热。
1.1相变储能材料
1.1.1 相变储能材料的定义
相变储能材料作为一种新兴材料快速发展，是因其具有能够吸收并释放大量能量的能力，它能够在固固或者固液的相转变过程中就轻松实现了能量的储存和释放，在一个较窄的温度变化范围内进行的一种潜热形式，因此提供了很大的潜能来满足每个行业对于制冷和加热应用的逐渐增长的能源需求。相变储能材料因其储能的密度高，相变过程中极近恒温等的特点，所以大公家认为其是一种非常热门的储能材料，在军事工程、航空航天、采暖和空调、太阳能利用、医学工程、蓄热建筑、供电系统优化和极端环境服装等许多领域都具有极高的应用价值和非常广阔的前景[5]。美国麻省理工的M.Telkes[6]和G.A.Lane[7]等人在相变储能材料的配制和性能研究、相平衡、结晶、相变传热、相变储能系统设计等方面做了大量工作。
1.1.2 相变储能材料的分类
相变储能材料分类的方法有很多种,其中最常见的分类方式主要有两类,一类是按照其科学属性分类,还有另外一种则是按它的性质或者相变的行为来分类的。按照材料的属性分类,则有无机类、有机类和复合类。按材料的相变行为则可分为固一固、固一液、液一气和固一气相变储能材料[8]。加之固—气互变过程中会产生大量的气体而导致材料体积发生较大变化。因此,就算它们有较大的焓变,却不适合应用到实际的生产中，那么常用的就是固一液相变储能材料和固一固相变储能材料。
1.无机类固液相变储能材料
在中低温相变储能领域中固液相变储能材料能够成为被最为广泛应用的相变储能材料，是因为它具有成本低、相变温度宽、相变热焓大等优点[9]，是现在研究工作中相对成熟的一种相变储能材料。目前应用得较多的主要为无机类固液相变储能材料，它包括结晶水合盐类相变储能材料、熔融盐类相变储能材料、金属或合金类相变储能材料以及其他无机物相变储能材料[10]。其中，结晶水合盐类相变储能材料是通过自身结晶水的融化与凝固过程中热量的释放和吸收，进而来实现储存或释放能量，因此被较为广泛地使用。同时也因其可选择的相变温度变化的范围比较大，储存热量的性能良好，导热系数也比较高。另外，它的原料来源非常广泛，价格也不高。在结晶水合盐类相变储能材料中，目前有硝酸盐类相变材料[11]、磷酸盐类相变材料、碱及碱土金属的卤化物类相变材料、碳酸盐类相变材料、硫酸盐类相变材料以及醋酸盐类相变材料等被研究的较多。但是，结晶水合盐类相变材料也有不足：一是由于过冷现象而导致的热量释放的延滞问题；二是由于相分离现象造成的储能材料的储能能力下降[12]。除此以外，无机类相变储能材料还有一缺点即其绝大多数具有一定的腐蚀性。
2. 有机类固液相变储能材料
有机类固液相变储能材料有两种，分为石蜡类和非石蜡类。石蜡类固液相变材料是指正烷烃及其混合物。非石蜡类固液相变材料中常指脂肪酸及其酯或盐类相变材料，如棕榈酸、癸酸、肉豆蔻酸、硬酯酸正丁酯、月桂酸等[13]。与无机类相变储能材料相比，有机类相变材料具有导热系数较小，但易成型、性能较稳定、腐蚀性较小、成本低、毒性小等优点，而且有机类PCMs的熔融与凝固过程，从微观上看是分子间因热运动而远离或重新接近，组成不会发生变化[14]。因此，在有机类相变材料中一般不会存在类似于无机类固液相变材料中所出现的易过冷和相分离现象。
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