碳化硅掺杂改善二元糖醇纳米胶囊的性能

甘露醇和肌醇作为具有较高潜热的糖醇相变材料,在中温储热方面具有广阔的应用前景。二元糖醇的相变温度可以通过改变糖醇各组分的比例来调节,因而其应用温度范围与单糖醇相比较宽。糖醇在热循环中存在泄漏、氧化和过冷等问题,对糖醇进行微纳胶囊化和添加成核剂是有效解决措施。采用溶胶-凝胶法制备糖醇胶囊制备了碳化硅掺杂甘露醇和肌醇二元糖醇纳米胶囊,采用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和热循环试验研究了纳米胶囊的相变特性和热稳定性,探讨了碳化硅的影响。结果表明,纳米胶囊具有较高的相变焓值、包封率和储能效率,热分解温度相比二元糖醇提高了,经过热循环后胶囊的过冷度相对于二元糖醇降低了32.2℃。     

成核剂与增稠剂对甘露醇相变特性的影响

糖醇是一种用于储热的相变材料,具有较高的潜热,然而,糖醇的高过冷度阻碍了其应用。D-甘露醇作为一种糖醇,在中温储热方面具有广阔的应用前景。选用氧化铝和碳化硅作为成核剂,海藻酸钠和羧甲基纤维素作为增稠剂,观察了纯甘露醇、成核剂、增稠剂以及单独或联合添加成核剂和增稠剂的甘露醇的形貌。采用差示扫描量热法研究了成核剂和增稠剂对甘露醇相变特性的影响。实验结果表明,氧化铝、碳化硅和适量的海藻酸钠促进了甘露醇的成核结晶,当氧化铝、碳化硅、海藻酸钠的质量分数分别为7.0%、9.0%、0.5%时达到最低过冷度,样品相比纯甘露醇过冷度分别降低了17.4、12.2和17.3℃。联合添加相比单独添加成核剂和增稠剂改善了甘露醇的成核结晶;当联合添加氧化铝和海藻酸钠的质量分数分别为5.0%和1.0%,而碳化硅和海藻酸钠的质量分数分别为3.0%和1.0%时,样品相比纯甘露醇过冷度分别降低了19.7℃、16.5℃。探讨了成核剂和增稠剂对甘露醇相变特性的影响机理,发现增稠剂提高了成核剂在甘露醇样品中的分散性,因而提高了成核剂的诱导成核作用。