凝膠因子mpbg自組裝及其在相變材料中的應用

1、 凝膠因子凝膠因子 MPBG 自組裝 自組裝 及其在相變材料中的應用 及其在相變材料中的應用 The Self-assembly of Gelator MPBG and Its Application in Phase Change Material 一級學科： 一級學科： 化學工程與技術 化學工程與技術 學科專業(yè)： 學科專業(yè)： 應 用 化 學 作者姓名： 作者姓名： 徐 恒 啟 指導教師： 指導教師： 宋

2、 ?。ń淌冢??。ń淌冢?天津大學化工學院 天津大學化工學院 二零一二年十一月 二零一二年十一月 摘 要 本文建立了一種預測有機凝膠形成的簡單模型， 闡明了溶劑粘度、 分子體積對 MPBG(甲基-4,6-O-對氯苯亞甲基-α-D-吡喃葡萄糖苷，一個新型凝膠因子)自組裝結構和凝膠性質的重要影響。將 MPBG、膨脹石墨(EG)、1,3:2,4-二(3,4-二甲基亞芐基)-D-山梨醇(DMDBS)與三硬脂酸甘油酯(GT)結合， 構建了一種新型

3、復合定形儲熱相變材料(PCM2)。通過 DSC、TG-DTA、FT-IR、SEM、TEM、XRD檢測，研究了 PCM2 的儲熱性能和微觀結構，揭示了凝膠因子對 PCM2 的定形機制。 凝膠化檢測研究揭示， Teas 圖可以用來預測有機凝膠的形成。 使用 4 個未檢測溶劑和 8 個文獻報道的凝膠因子，驗證了該方法。溶劑作用研究表明，在一元醇和芳香烴溶劑中，MPBG 聚集體的形貌和影響凝膠性質的關鍵因素明顯不同。SEM 和 XRD 研究結果

4、表明， 在一元醇類溶劑中， MPBG 分子自組裝是溶劑粘度控制的擴散限制過程。 進一步研究發(fā)現(xiàn)， 盡管極性溶解度參數(shù)(δa)對凝膠因子聚集體形貌、凝膠相轉變溫度(Tgel)和凝膠數(shù)(Ngel)產(chǎn)生影響，但溶劑粘度是影響這些性質的關鍵因素。對于芳烴溶劑而言，δa 是決定 Tgel 和 Ngel 的關鍵因素，但溶劑分子體積對它們也產(chǎn)生重要影響。 在新型復合定形相變材料 PCM2 中，GT(86.6 wt%)、EG(4.6 wt%)分別用作儲

5、熱和導熱材料，作為支撐材料的凝膠因子(MPBG 和 DMDBS)起到定形作用。DSC 結果顯示，PCM2 的熔點、熔化潛熱分別為 49℃和 97 J/g；凝固點、凝固潛熱是 46℃和 69 J/g。TG-DTA 和 FT-IR 檢測發(fā)現(xiàn)，在工作溫度范圍內，PCM2 具有極佳的熱穩(wěn)定性和化學相容性(組份間)。SEM、TEM 和 FT-IR 研究揭示，在PCM2 中，凝膠因子 MPBG 和 DMDBS 自組裝形成三維(3D)纖維網(wǎng)絡，具有片