基于碳化铜涂层三聚氰胺泡沫/还原氧化石墨烯框架的稳定多功能相变材料,用于多种能量转换和存储

研究背景
相变材料(PCM)因其环保和可持续性,广泛应用于建筑温控、余热利用以及电子产品散热等领域。在众多类型的PCM中,聚乙二醇(PEG)和石蜡等有机相变材料(OPCM)具有更高的相变焓、更合适的相变温度范围、更低的腐蚀性、无毒性以及更好的热稳定性,因此比其他类型的PCM更常用。然而,OPCM的低导热性和熔点以上容易泄漏的缺点严重阻碍了其大规模应用。因此,相关团队围绕这些问题进行了广泛的研究。

 

文章介绍
近期,桂林电子科技大学邹永进教授课题组和孙立先教授课题组制备了一种新型碳化三聚氰胺泡沫/还原氧化石墨烯包覆铜网络(MF/rGO/Cu-C),用于构建稳定的多功能光致发光材料(OPCM)。该文以聚乙二醇(PEG)为储热材料,采用真空浸渍法制备复合OPCM(PEG@MF/rGO/Cu-C)。pEG@MF/rGO/Cu-C具有较高的熔化焓(148.3 J g-1)和结晶焓(143.9 J g-1),热导率达到0.4621 W m-1K-1,与PEG@MF相比提高了463%。复合OPCM还表现出优异的光热和电热转换性能,具有多学科应用潜力。

 

图形分析

  • 采用溶液浸渍法将GO负载于MF(三聚氰胺泡沫)三维骨架中,得到MF/GO网络;然后,对MF/GO进行化学镀铜,并在镀铜过程中同时还原GO,得到MF/rGO/Cu;再将MF/rGO/Cu网络高温碳化,得到MF/rGO/Cu-C;最后,将PEG真空浸渍于MF/rGO/Cu-C中,得到PEG@MF/MF/rGO/Cu-C复合OPCM。
  • 利用SEM观察了材料的形貌。MF的模板作用使得MF/GO、MF/rGO/Cu和MF/rGO/Cu-C均具有相似的三维多孔网状结构。此外,从SEM图像中可以观察到Cu颗粒的成功负载。
  • XRD、FT-IR和XPS分析结果表明,铜粒子成功负载,GO成功还原。
  • 利用差示扫描量热法(DSC)研究了OPCM的相变行为。所有复合OPCM的DSC曲线与纯PEG的DSC曲线相似,均包含一个熔融峰和一个结晶峰,表明载体的引入并未改变PEG的结晶行为。此外,rGO和Cu的引入以及碳化处理提高了网络的热导率。
  • PEG@MF/rGO/Cu-C具有优异的光和电热转换能力。

 

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SINOYQX是一家以燃气产业链为基础的大型化工企业,生产尿素(AdBlue)、三聚氰胺、三聚氰胺泡沫、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、聚磷酸盐(MPP)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(低聚合度PVB树脂)等化工产品。AdBlue年产能为150,000万升,颗粒年产能为600,000万吨;三聚氰胺年产能为50,000万吨;三聚氰胺泡沫年产能为200,000万立方米;三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)年产能为3万吨。Transulate(相当于50,000M新雪丽)年产能为3万平方米。

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