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由于传统化石能源的减少和与日俱增的温室气体排放量,有效利用可再生能源的技术吸引了人们的极大兴趣。相变材料(Phase change materials,PCMs)作为一类热能存储材料,由于其对环境友好,且能源的利用更有效,其开发和应用受到了越来越多的关注。微胶囊化相变材料(Microencapsulated phase change materials,MEPCMs)可以实现形状稳定的结构,克服了PCMs的限制,这有助于其拓宽实用领域。针对大部分有机壁材相变微胶囊存在导热性能、机械性能较差,与建材相容性不理想等缺点,结合无机类壳体良好的传热性能、耐久性及较好的建材相容性,本文采用石蜡作为芯材,碳酸钙作为壳体合成无机壳体相变微胶囊,并用氧化石墨烯对微胶囊进行了改性以增强性能。主要工作如下:(1)分别采用苯乙烯-马来酸酐共聚物(Styrene-maleic anhydride,SMA)十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)以及十二烷基苯磺酸钠(Sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)作为乳化剂,改变反应体系的p H值获得一系列碳酸钙(Ca CO3)壳体的石蜡相变微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),差示扫描量热法(DSC),热导率试验和石蜡渗漏率试验用于表征MEPCMs的形貌,微观结构和性能。结果表明,碳酸钙成功将石蜡包覆,并且形成的Ca CO3壳有球霰石和方解石两种结晶相。MEPCMs包覆率为66.0%,50℃时的石蜡渗漏率为2.01%,说明MEPCMs具有优异的相变性能及高热能储存能力。MEPCMs的熔融温度和潜热分别为57.0℃和170.03 J/g。其包封率和包封效率取决于石蜡乳液的p H值,乳化剂类型对碳酸钙壳体的结晶相也有影响,由于高导热性Ca CO3壳的包覆使得MEPCMs的导热性显著提高。(2)利用氧化石墨烯(GO)对碳酸钙壳体的环保型相变微胶囊(MEPCMs)进行改性,并对其添加量和添加方法对MEPCMs的影响进行了探讨。通过SEM、FTIR和XRD确认了MEPCMs的核壳结构和Ca CO3壳体的晶型。通过DSC和热重分析(TG)研究了MEPCMs的热性能和热力稳定性,结果表明,添加GO可以提高储热容量和热稳定性。当GO作为共乳化剂且含量为1.0wt%时,MEPCMs最高包覆率约为73.19%,与目前报道中的无机壳体相变微胶囊相比高出许多。石蜡渗漏率测试表明,与未添加GO的相变微胶囊相比,添加GO的相变微胶囊的渗漏率最大能降低89.6%。与纯石蜡相比,MEPCMs的热导率最多可增加86.7%。当GO作为乳化剂对MEPCMs进行改性时,得到的MEPCMs的性能优于分开添加GO作为乳化剂和用GO对壳体进行改性所得到的相变微胶囊。并且添加GO后,MEPCMs的力学性能及光热转换效率也得到了提高。大量的潜热存储以及较理想的热稳定性、导热系数、力学性能和低渗漏率使得GO改性的Ca CO3壳体石蜡相变微胶囊在绿色能源中具有广阔的应用前景。