二元有機煤系高嶺土復合相變儲能材料的制備與性能研究

二元有機煤系高嶺土復合相變儲能材料的制備與性能研究

1總結由于相應的涂層溫度和潛熱特性，近年來，該材料在建筑節(jié)能部的實際應用中引起了越來越多的關注。2實驗2.1s型激光粒度分布檢測煤系高嶺土(徐州黏土礦物有限公司,Kaolin),機械粉碎經BT-9300S型激光粒度分布儀測得粒度小于44μm,干燥后備用;二甲基亞砜(AR,上海申翔化學試劑有限公司,DMSO);月桂酸(化學純,天津市福晨化工試劑廠,LA);月桂醇(化學純,上海申翔化學試劑有限公司,LAL)?；疚锢硇再|見表1。2.2dmso/高嶺土插層復合材料的制備將5g高嶺土加入DMSO和蒸餾水按10∶1體積比的混合溶液中,置于超聲波中,超聲波強度200W,90℃恒溫超聲振蕩4h,蒸餾水洗滌,乙醇洗滌,60℃下真空干燥24h,得到DMSO/高嶺土插層復合材料。2.3低有機重復系統(tǒng)的制備據(jù)Van’tHoff方程計算2.4la-lal/高嶺土復合相變儲能材料的制備稱取一定質量比的LA/LAL溶于無水乙醇配成溶液,并在50℃攪拌下保持熔化狀態(tài)30min,倒入DMSO/高嶺土前驅體的無水乙醇分散液中,在75℃中攪拌5h,產物經蒸餾、干燥至恒重壓片,即制得LA-LAL/高嶺土復合相變儲能材料。2.5表達性分析用粉晶衍射儀測試粉末樣品的X射線衍射(XRD)譜,測量條件為CuK3結果與討論3.1原高嶺土在dmso插層后的結構觀察由圖2(a)和(b)可以看出,高嶺土在2θ為12.58°附近出現(xiàn)一個尖銳的衍射峰,DMSO插層后2θ為7.79°附近有了新的對稱而尖銳的衍射峰,原高嶺土在2θ角為12.58°附近的衍射峰有不同程度的減弱,可以分析出原高嶺土在DMSO插層后層間距d高嶺土層間的DMSO分子中P軸垂直于高嶺土層表面,S(硫原子)-Me(甲基)間為θ夾角,S-Me垂直于P軸,Me-Me-S兩面角為γ。DMSO插入高嶺土后可以用化學方程計量式表達3.2紅外光譜分析二元有機相變材料插層煤系高齡土的復合物可以通過紅外光譜儀對插層效果進行分析。圖4給出了高嶺土插層前后的紅外光譜分析結果。由圖4(a)可以看出位于3473cm3.3不同變質材料的dsc-熔噴法分離相利用DSC差熱分析儀對LA/LAL二元低共熔物的相容性和二元體系在高嶺土中形成的復合物的熱性能作了分析,見表3。從圖5可以看出,LA/LAL插入高嶺土后相變溫度為25.1℃,相變焓為45.24J/g,較二元低共熔物有所降低。脂肪酸和脂肪醇混溶體系較單一相變材料溫度低,拓寬了相變材料的相變溫度范圍。從圖5中可以看出,DSC的熔融峰變寬,因為二元有機物插入層狀結構硅酸鹽高嶺土間,發(fā)生固-液相變時防止了泄漏,相變材料在宏觀上失去了流動性。目前已經研究了各種復合相變儲能材料的熱性能(如表4),相變溫度都在適當?shù)氖覝胤秶鷥?因此將二元有機低共熔物插入層狀硅酸鹽層間可作為一種環(huán)保儲能材料應用于建筑材料中3.4表面滑動分析用FY-24-A型臺式粉末壓片機制備LA-LAL、LA-LAL/kaolin(57/43wt%)均為25mm的方形試樣,在室溫下如圖6A(a)和6A(b)所示,各試樣表面光滑均處于定形狀態(tài)。如圖6B(a),6B(b),兩試樣置于40℃烘箱中0.5h后,LA-LAL有熔化現(xiàn)象,而LA-LAL/kaolin在熱循環(huán)4元有機低共熔物與高嶺土的相互作用1.利用二元有機低共熔物作為相變蓄熱材料,通過取代插層在煤系高嶺土中的DMSO小分子制備了二元有機低共熔物/煤系高嶺土復合相變材料,由于高嶺土層狀結構的受限作用,插入層間的二元低共熔物在發(fā)生固-液相變時無泄漏,克服了其宏觀流動現(xiàn)象。2.FTIR結果表明,二元有機低共熔物與高嶺土間沒有明顯的化學鍵,主要是分子間作用力,達到了物理嵌合的作用。3.DSC分析結果表明,二元有機低共熔物的低共熔點比純組分低,LA-LAL的相變溫度為26.5℃,復合物中有機物含量為57%時,LA-LAL/高嶺土的相變溫度為25.1℃,相變潛熱