PEG/EC复合相变材料的制备、性能与应用研究

该研究论文主要关注的是聚乙二醇/乙基纤维素(PEG/EC)复合相变蓄热材料的制备及其性能特性。作者团队由中国石油大学(北京)的研究人员以及广西桂邦生物能源有限公司的专家组成，他们以聚乙二醇(PEG)作为功能材料，乙基纤维素(EC)作为支撑材料，采用了有机相分离法制备出了一种新型的相变材料。这种材料的独特之处在于，PEG的质量分数最高可达到84.6%，这意味着其在复合材料中的比例相当大，这有助于提高蓄热性能。 研究过程中，团队使用了多种先进的分析技术，如扫描电子显微镜(SEM)用于观察材料的微观形态，确认其为不规则的颗粒状粉末；傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)用来检测材料的相容性和化学结构，发现PEG与EC之间主要是通过氢键相互作用，而非形成新的化学键，这表明两者之间的结合是物理性的；差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)则被用来测试材料的蓄热性能和稳定性。结果显示，PEG/EC复合相变材料在80℃以下发生相变，具有较高的相变潜热（151.8 J/g），显示出良好的相变特性。此外，由于EC与PEG形成的氢键以及分子链的缠绕，使得复合材料呈现出网络结构，从而限制了PEG的流动性，使其在相变过程中更为稳定。 该研究对于解决化石能源短缺、环境污染等问题具有重要意义，因为它提供了一种经济可行的方法来通过相变蓄热技术管理能源供应的时间和空间不匹配问题。尽管PEG本身存在流动性较差的问题，但通过与EC的复合，这些问题得到了一定程度的改善，使得PEG/EC复合相变蓄热材料在实际应用中展现出更大的潜力。因此，这项工作对于优化相变蓄热材料的设计和开发具有科学价值。