聚乙二醇/Tio2/木材基相变储能材料制备与性能
摘要：本文概述了以木材为中间物质，聚乙二醇为相变基元，通过木材的毛细管吸收效应，物理吸附聚乙二醇，制备聚乙二醇木材基相变储能材料。通过傅里叶变换红外( FTIR) 谱图分析官能团，扫描电子显微镜( SEM) 分析 微观形貌，X 射线衍射( XRD) 分析结晶度，观察木材与聚乙二醇的结合程度并观察随着聚乙二醇含量的增加，聚乙二醇木材复合相变储能材料结晶度的变化; 通过差示扫描量热( DSC) 以及热重( TG) 分析， 聚乙二醇木材基相变储能材料的相变焓值得变化，得出相变储能材料的热力学性能在溶液中的渗透性等等。
关键词：聚乙二醇，相变材料，载体，渗透性，热力学性质
1 选题背景
20 世纪 90 年代以来，木质复合功能材料的发展已成为木材科学发展的重点之一(邵卓平，2007) 木材是一种天然高分子多孔材料，具有吸湿性、尺寸稳定性易受环境影响、耐腐性较差等特点。李筱莉等(1993)研究表明，采用聚乙二醇增容处理木材可有效改善其尺寸稳定性，增强耐腐性。 聚乙二醇作为相变功能基，广泛应用于相变复合材料的制备，其相变复合材料作为储能载体，可以提高能源的利用率，缓解能源紧张的难题，已被广泛运用于冰箱和空调的制冷和蓄冷以及智能建筑物的自动恒温( Hawes et al．，1990; Meng et al．，2008; Meshgin et al．，2012) Feng等( 2011) 通过利用活性炭吸附不同分子质量的聚乙二醇成功制备出性能优异的相变复合材料。Karaman 等( 2011) 采用硅藻土真空注入的方法成功制备出含有不同质量比的聚乙二醇相变复合材料。本文通过利用木材中的多孔结构，即木材的毛细管效应(吴洪远等，2005)，通过毛细管吸附聚乙二醇制备聚乙二醇木材复合相变材料，因聚乙二醇具有储能作用，木材可作为聚乙二醇自由移动的支架，并确保聚乙二醇在无定形区宏观上链的移动，同时聚乙二醇填充于木材纹孔等微观结构中，可以有效地确保聚乙二醇在熔点温度以上时不会分离于木材，从而避免出现液相分离，即制备出一种新型的固-固相变储能材料，且其制作工艺简便，使用方便，具有储能、控温等特点，在智能恒温建筑物等领域具有广阔的应用前景。
2 材料与目的
本实验选用高分子量的聚乙二醇，因为高分子量的聚乙二醇具有良好的储能效率，可以用作制备相变储能材料的基础物质。但是温度不同，聚乙二醇的流动性不同（随着聚乙二醇的分子量的增加它从液态到粘稠状到固态到晶体）一定温度下，由于相变导致聚乙二醇流动性增大，产生渗漏与污染。实验中选用木材，是因为木材有着天然的多尺度孔隙结构，且有着一点的纹理，正好可以成为储能载体，这样就使得聚乙二醇能够很好的填充到木材中得到聚乙二醇木材基相变储能材料。低分子量的聚乙二醇会导致相变储能材料的储能效率下降，为了保证聚乙二醇尽可能多的渗透到木材的纹孔中，聚乙二醇和木材能够换人木材更好的结合，有较高的吸着效率达到预期的储能效果。本实验引入Tio2作为固定剂能够有效地解决渗透性和吸着率的问题。
3聚乙二醇储能材料性能的研究
3.1 聚乙二醇相变储能材料的热力学性能
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