高储能纤维素基Pickering相变乳液的制备及性能

摘要：

相变材料(PCMs)是指在物质发生相变时,以潜热形式进行吸收或释放能量的一种高效热管理材料.将相变材料乳化制得的相变乳液,具有形状稳定、相变特性和储热性能得以保持等优点,可广泛应用于电子器件和墙体的保温、热交换储能材料等领域.针对现有相变乳液储热能力低、稳定性较差等问题,以胺化木质素改性TEMPO-纳米纤维素(TEMPO-CNF)作为复合乳化剂,石蜡作为油相和相变剂,制备一种新型的Pickering相变乳液,具有高储能、相变过程稳定,以及优良剪切变稀等特性.研究表明:以胺化木质素改性TEMPO-CNF 可成功制备油相体积占比达50％的TEMPO-CNF/AL Pickering相变乳液;在0.1～1 000 s-1的剪切速率范围内,相变乳液黏度随剪切速率的增加而下降,显示出典型的剪切变稀特性;同时,乳液保留了石蜡的相变特性,在25～70 ℃范围内的加热-冷却循环中具有可逆的相变过程;TEMPO-CNF/AL Pickering相变乳液同时具有良好的潜热和显热储存能力,其中潜热达58.22 J/g,其对应微胶囊的潜热高达241.9 J/g,在40～54 ℃范围内,乳液由潜热和显热共同提供的热效应达90.98 J/g,高于水仅由显热提供的58.80 J/g.新型TEMPO-CNF/AL Pickering 相变乳液具有高储能、剪切变稀、相变过程稳定等特性,可用于相变储能流体、空调热管理等领域.

关键词：木质素、TEMPO-纳米纤维素、Pickering相变乳液、剪切变稀、相变储能

所属期刊栏目：8

分类号：TQ316.334

资助基金：国家自然科学基金31400515

在线出版日期：2023-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：101-112