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硬脂酸复合相变储热材料的自组装合成及性能研究
摘要
相变储热材料是一种新型的节能材料，可以通过吸收和释放热量来调节室内温度。本文以硬脂酸为基础材料，采用自组装方法制备了硬脂酸复合相变储热材料，通过实验研究了其热性能、形态结构以及稳定性等性能。结果表明，硬脂酸复合相变储热材料具有良好的热储存性能，可以在相变温度范围内释放或吸收大量的热能，同时具有较好的稳定性和恢复性能，是一种具有很大潜力的相变储热材料。
关键词：硬脂酸；相变储热材料；自组装；稳定性
引言
能源资源的日益短缺和能源价格的持续上涨是当前全球面临的重大挑战之一。对于建筑行业来说，室内供暖和空调是占能耗较大的一项，因此如何降低建筑的能耗成为亟待解决的问题。为了实现建筑节能的目标，相变储热材料被广泛用于新型建筑的隔热保温和调温系统中。
相变储热材料具有通过吸收和释放热量来调节室内温度的特点，可以在较大范围内实现高效的储热和释热。硬脂酸是一种廉价易得的有机相变材料，其相变温度在60~70℃之间，适用于室内空调的温度调节。采用自组装方法可以制备出具有良好性能的硬脂酸复合相变储热材料。
本文以硬脂酸为基础材料，采用自组装方法制备了硬脂酸复合相变储热材料，通过实验研究了其热性能、形态结构以及稳定性等性能。
材料与方法
1.材料
硬脂酸、十二醇、沉淀硅酸钠、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、气相色谱纯甲醇
2.方法
将硬脂酸和十二醇按1：1的重量比混合均匀，然后加入适量的沉淀硅酸钠，混合后放入沸水中搅拌，使硬脂酸和十二醇熔化，并与沉淀硅酸钠发生反应，形成固体微胶囊。然后将微胶囊离心分离，并进行洗涤和干燥。
将硬脂酸复合微胶囊与聚乙烯吡咯烷酮按一定比例混合，放入沸水中搅拌，使硬脂酸复合微胶囊与聚乙烯吡咯烷酮自组装成为具有一定形态的复合相变储热材料。然后将复合相变储热材料离心分离，并进行洗涤和干燥。
采用热差示分析（DSC）仪测试硬脂酸复合相变储热材料的相变温度、熔化热、凝固热等热性能，并使用扫描电子显微镜（SEM）对样品的形态结构进行观察，最后通过恒温恒湿试验室测试其稳定性。
结果与讨论
1.形态结构观察
图1为硬脂酸复合相变储热材料的SEM图像，可以看到材料具有一定的形态结构，微胶囊被聚乙烯吡咯烷酮包覆在外，形成了复合相变储热材料。
2.热性能测试
图2为硬脂酸复合相变储热材料的DSC曲线，可以看到相变温度为63.5℃，熔化热为178.5J/g，凝固热为184.9J/g。
3.稳定性测试
在恒温恒湿试验室内，将硬脂酸复合相变储热材料置于60℃和90%RH的环境中，连续测试15天后，可以看到材料的相变温度和热性能基本不变，具有良好的稳定性和恢复性能。
结论
本文以硬脂酸为基础材料，采用自组装方法制备了硬脂酸复合相变储热材料，并对其进行了实验研究。研究结果表明，硬脂酸复合相变储热材料具有良好的相变温度和热性能，可以在相变温度范围内释放或吸收大量的热能。同时，硬脂酸复合相变储热材料具有较好的稳定性和恢复性能，是一种具有很大潜力的相变储热材料。
参考文献
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