Forschungshintergrund
Phasenwechselmaterialien (PCM) werden aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit häufig zur Gebäudetemperaturregelung, Abwärmenutzung und Wärmeableitung in elektronischen Produkten eingesetzt. Organische PCM (OPCM) wie Polyethylenglykol (PEG) und Paraffinwachs zeichnen sich unter den verschiedenen PCM-Typen durch eine höhere Phasenwechselenthalpie, einen geeigneteren Phasenwechseltemperaturbereich, geringere Korrosivität, Ungiftigkeit und bessere thermische Stabilität aus und werden daher häufiger als andere PCM-Typen eingesetzt. Die geringe Wärmeleitfähigkeit und die Tendenz zum Auslaufen oberhalb des Schmelzpunkts von OPCM stellen jedoch erhebliche Hindernisse für ihre großflächige Anwendung dar. Daher haben Forscherteams umfangreiche Forschungen zu diesen Themen durchgeführt.
Artikel Einführung
Kürzlich wurde von Prof. Zou Yongjin und Prof. Sun Lixian an der Guilin University of Electronic Science and Technology ein neuartiges, mit karbonisiertem Melaminschaum und reduziertem Graphenoxid beschichtetes Kupfernetzwerk (MF/rGO/Cu-C) für die Konstruktion stabiler multifunktionaler OPCMs hergestellt. PEG wurde als Wärmespeichermaterial gewählt und die im Artikel beschriebenen Komposit-OPCMs (PEG@MF/rGO/Cu-C) wurden durch Vakuumimprägnierung hergestellt. pEG@MF/rGO/Cu-C weist eine hohe Schmelzenthalpie (148.3 J g-1) und Kristallisationsenthalpie (143.9 J g-1) auf. Zudem erreichte seine Wärmeleitfähigkeit 0.4621 W m-1K-1, eine Verbesserung um 463 % gegenüber PEG@MF. Die Komposit-OPCMs weisen außerdem hervorragende photothermische und elektrothermische Umwandlungseigenschaften auf und haben daher Potenzial für multidisziplinäre Anwendungen.
Grafische Analyse
- das GO wird durch Lösungsimprägnierung in das MF(Melaminschaum)-3D-Gerüst geladen, um das MF/GO-Netzwerk zu erhalten; dann wird das MF/GO chemisch verkupfert und das GO wird gleichzeitig während des Verkupferungsprozesses reduziert, um MF/rGO/Cu zu erhalten; dann wird das MF/rGO/Cu-Netzwerk bei hoher Temperatur karbonisiert, um MF/rGO/Cu-C zu erhalten; schließlich wird das PEG vakuumimprägniert, indem es in MF/rGO/Cu-C geladen wird, um PEG@MF/MF/rGO/Cu-C-Komposit-OPCMs zu erhalten.
- Die Morphologie des Materials wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie (SEM) beobachtet. Die Schablonenwirkung von MF führte dazu, dass MF/GO, MF/rGO/Cu und MF/rGO/Cu-C alle eine ähnliche dreidimensionale poröse Netzstruktur aufwiesen. Darüber hinaus ist auf den SEM-Bildern eine erfolgreiche Beladung mit Cu-Partikeln erkennbar.
- Die Ergebnisse der XRD-, FT-IR- und XPS-Analysen zeigen die erfolgreiche Beladung mit Kupferpartikeln und die erfolgreiche Reduzierung von GO.
- Das Phasenwechselverhalten der OPCMs wurde mittels DSC untersucht. Die DSC-Kurven aller Komposit-OPCMs ähnelten denen von reinem PEG und enthielten einen Schmelzpeak und einen Kristallisationspeak. Dies deutet darauf hin, dass die Einführung des Trägers das Kristallisationsverhalten von PEG nicht veränderte. Darüber hinaus verbesserten die Einführung von rGO und Cu sowie die Karbonisierungsbehandlung die Wärmeleitfähigkeit des Netzwerks.
- PEG@MF/rGO/Cu-C verfügt über hervorragende photo- und elektrothermische Umwandlungsfähigkeiten.
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Über SINOYQX
SINOYQX ist ein riesiges Chemieunternehmen mit Sitz in der Gaskette und produziert Harnstoff (AdBlue), Melamin, Melaminschaum, Melamincyanurat (MCA), Polyphosphat (MPP), Polyvinylbutyralharz (PVB-Harz mit niedriger Polymerisation) und weitere chemische Produkte. Die Jahreskapazität beträgt 150,000 Liter AdBlue und 600,000 Tonnen Granulat; 50,000 Tonnen Melamin; 200,000 Kubikmeter Melaminschaum und 3 Tonnen Melamincyanurat (MCA). Transulate (entspricht 50,000M Thinsulate) produziert 3 Quadratmeter pro Tag.
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