稳定农作物生长环境温度的相变储能材料制备与性能

为了稳定农作物适宜生长的环境温度,该研究从微封装角度开发适用于农业应用的相变微胶囊储能材料,以农作物适宜生长温度（30 ℃左右）为基础制备TiO₂@正十八烷微胶囊（相变温度25～33 ℃）,并通过氧化石墨烯（GO）对微胶囊的热性能进行修饰优化处理获得GO/TiO₂@正十八烷微胶囊。在此基础上,针对所制备的GO/TiO₂@正十八烷微胶囊测定了其样品的形貌、化学组成,最后对样品的热物性进行了检测分析。结果表明：所制备的微胶囊在扫描电镜观测下呈球形,平均直径1～3μm,颗粒均匀,且具有完整的核壳结构,还可观察到纳米GO片附着在微胶囊表面;红外测试结果表明GO与微胶囊并未发生化学反应,两者属于物理结合;试验所制备的储能微胶囊的包封率约为52.9 %,利用质量分数为1 %、2 %、3 %GO修饰后微胶囊包封率分别为43.3 %、41.2 %、37.6 %,差示扫描量热仪测试数据表明TiO₂@正十八烷微胶囊的熔融焓和结晶焓分别为120、116 J/g;采用质量分数为1 %、2 %、3 %的GO对所制备的TiO₂@正十八烷微胶囊进行修饰后,其热导率相比未经GO修饰微胶囊分别提升了57.5 %、86.3 %、104.2 %。最后,综合差示扫描量热(Differential scanning calorimetry)测试和热重分析测试数据可知该研究方法所制备的GO/TiO₂@正十八烷微胶囊具有较为理想的相变潜热和高导热性能的特性,同时其具有良好的热稳定性和使用寿命,应用前景广泛,可为低温能源的二次利用提供一种新的参考方案。