摘 要

　　随着世界人口的逐渐增多，能源资源开始紧缺，相变储能材料开始受到重视，相变材料的研究也逐渐深入。本文对碳纳米管进行改性添入十六醇/月桂酸为基体的相变储热材料中，通过熔融共混法制备十六醇/月桂酸/改性碳纳米管复合相变储热材料。利用SEM、XRD、FT-IR、DSC和热常数测试仪等仪器对该相变储热材料的微结构、物相、相变温度和相变焓等热物性进行表征分析。微结构测试表明碳纳米管具有纳米级的管状结构，并且对有机物基体的相变温度影响不大。本文主要是对碳纳米管的改性是将碳纳米管进行碱化处理，在加入碱化碳纳米管的十六醇/月桂酸相变储热材料的分散性得到加强，相变速度得到提升，是一种典型的有机-无机相变储热材料，性能得到了不小的提升。

关键词：十六醇；月桂酸；碱化碳纳米管；相变储能材料

Abstract

With the gradual increase in the world's population, energy resources began to scarce, phase change energy storage materials began to receive attention, phase change material research has gradually in-depth. In this paper, the carbon nanotubes were modified by adding hexadecyl alcohol / lauric acid as the matrix, and the cetyl alcohol / lauric acid / modified carbon nanotube composite phase change heat storage material was prepared by melt blending The The microstructures, phases, phase transition temperature and phase change enthalpy of the phase change heat storage materials were characterized by SEM, XRD, FT-IR, DSC and thermal constant tester. Microstructure tests show that the carbon nanotubes have a nanoscale tubular structure and have little effect on the phase transition temperature of the organic matrix. In this paper, the modification of carbon nanotubes is to alkalize carbon nanotubes, and the dispersibility of cetyl alcohol / lauric acid phase change heat storage material with alkaline carbon nanotubes is enhanced and the phase transition rate is improved , Is a typical organic - inorganic phase change heat storage material, the performance has been no small upgrade.

Key Words：Cetyl alcohol; lauric acid; alkaline carbon nanotubes; phase change energy storage materials

目录

第1章 绪论 1

1.1 十六醇/月桂酸/碱化碳纳米管储热材料制备与储热性能的研究现状综述 1

1.1.1十六醇/月桂酸 1

1.1.2 十六醇/月桂酸的性能及应用 2

1.1.3 碳纳米管 2

1.1.4 碳纳米管的性能及应用 3

1.1.5十六醇/月桂酸/碱化碳纳米管储热材料的国内外研究现状 3

1.2 制备十六醇/月桂酸/碱化碳纳米管储热材料的一般工艺 4

1.2.1 原料的制备 4

1.2.1.1 十六醇/月桂酸的制备 4

1.2.1.2 碳纳米管的制备 4

1.2.1.3 碳纳米管的纯化 5

1.2.1.4 碳纳米管的改性 6

1.2.2 复合相变材料的制备 7

1.3 本课题的研究目的和意义 8

1.4 本课题的研究内容 8

第2章 实验内容 10

2.1 实验试剂及仪器 10

2.1.1实验试剂 10

2.1.2实验仪器 10

2.2 材料制备 11

2.2.1碱化碳纳米管的制备 11

2.2.2十六醇/月桂酸/碱化碳纳米管相变储热材料的制备 11

2.2.3对比材料制备 11

2.3 材料的表征与测试 12

2.3.1 扫描电子显微镜表征 12

2.3.2 X射线衍射仪物相分析 12

2.3.3 红外光谱分析 13

2.3.4 差示扫描量热仪分析 13

第3章 结果分析 14

3.1 SEM分析 14

3.2 XRD分析 14

3.3 FT-IR分析 15

3.4 DSC分析 17

第4章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 22

致谢 24

第1章 绪论

1.1 十六醇/月桂酸/碱化碳纳米管储热材料制备与储热性能的研究现状综述

1.1.1十六醇/月桂酸

十六醇和月桂酸都属于低共熔点有机相变材料，十六醇和月桂酸的相变温度分别为50℃和44℃，将两者混合均匀有利于控制温度。因此将十六醇和月桂酸按照一定比例进行混合后放入加有搅拌子的烧杯中进行水浴加热至熔融后搅拌均匀即可得到有机复合相变储热材料。十六醇和月桂酸的混合比例和相变温度的关系的计算公式如下：

部分有机低共熔物质的物性参数如下表^[6]

1.1.2 十六醇/月桂酸的性能及应用

十六醇/月桂酸相变材料是一种有机相变储热材料，具有腐蚀性弱，过冷程度小，热稳定性好化学性能稳定等优点，具有应用领域非常广泛的特点，在建筑节能、现代农业温室、太阳能利用、生物制药等方面都有着广泛的应用。