Page 98 - 《精细化工》2021年第4期

·732· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

富的官能团增加了表面电荷量，碳纳米管间的静电
斥力增强，强的静电斥力使其在溶液中分散性能更
好。所以，O-CNTs 用在有机相变材料中也能分散得
比较均匀。

图 5 PEG/APS-SiO 2 （a）、PEG/APS-SiO 2 /O-CNTs（b）
和 PEG（c）的 FTIR 谱图
Fig. 5 FTIR spectra of PEG/APS-SiO 2 (a), PEG/APS-SiO 2 /
O-CNTs (b) and PEG (c)

–1
图 5 曲线 a 中，1083 cm 处为 Si—O—Si 的不
图 3 CNTs 和 O-CNTs 在乙醇和水中的分散性能 对称伸缩振动峰，838、463 cm 处为 Si—O—Si 的
–1
Fig. 3 Dispersion properties of CNTs and O-CNTs in [15]
ethanol and water 对称伸缩振动峰，这 3 个峰为 SiO 2 的特征峰 。曲
–1
线 c 中，1150、1107、1060 cm 处为 C—O—C 的
2.2 PEG/APS-SiO 2/O-CNTs 复合相变材料结构表征 伸缩振动峰，最大吸收峰出现在 1107 cm –1 处。
对复合相变材料的定形效果进行了测试，图 4 3440 cm 处为—OH 的伸缩振动峰，2888、2740、
–1
为 PEG、PEG/APS-SiO 2 、PEG/APS-SiO 2 /O-CNTs 的 2695 cm –1 处分别为—CH 2 —的不对称伸缩振动峰和
–1
定形效果。 对称伸缩振动峰。1468、1343 cm 处为—CH 2 —的
–1
弯曲振动峰，962 cm 处为 PEG 的结晶峰。从曲线
b 中可以看出，PEG 与 SiO 2 凝胶的特征峰均存在，
除了峰位置有微小的移动外，复合材料中并没有新
峰出现。结果表明，在 PEG、APS-SiO 2 凝胶和 O-CNTs
之间只是物理上的复合，没有发生化学反应。
图 6 为 PEG、PEG/APS-SiO 2 和 PEG/APS-SiO 2 /
O-CNTs 的 XRD 谱图。

图 4 PEG（a）、PEG/APS-SiO 2 （b）和 PEG/APS-SiO 2 /O-
CNTs（c）定形照片
Fig. 4 Figuration photographs of PEG (a), PEG/APS-SiO 2
(b) and PEG/APS-SiO 2 /O-CNTs (c)

从图 4 可以看出，当温度达到 PEG 的熔点时，
纯的 PEG 开始熔化，而从 30 ℃升温至 100 ℃，PEG/

APS-SiO 2 和 PEG/APS-SiO 2 /O-CNTs 相变材料的外 图 6 PEG（a）、PEG/APS-SiO 2 （b）和 PEG/APS-SiO 2 /
观仍保持固体状态，表明复合相变材料具有良好的 O-CNTs（c）的 XRD 谱图
定形效果，在发生相变储能时，无相变材料渗出。 Fig. 6 XRD patterns of PEG (a), PEG/APS-SiO 2 (b) and
PEG/APS-SiO 2 /O-CNTs (c)
这可以解释为 SiO 2 凝胶网络产生的毛细管力和表面
张力限制了液体 PEG 的泄漏。此外，经过多次相变 从图 6 可以看出，纯 PEG 的 XRD 图谱在 2θ=
循环（加热和冷却循环实验），复合材料仍能保持形 19.24°和 23.42°处有很强的特征吸收峰，说明纯 PEG
态稳定，说明复合材料中 PEG 的熔化/结晶是一个 具有较高的结晶度。PEG/APS-SiO 2 和 PEG/APS-
可逆过程。 SiO 2 /O-CNTs 的结构中可以观察到硅凝胶的圆顶散
图 5 为 PEG/APS-SiO 2 、PEG/APS-SiO 2 /O-CNTs 射峰（18.0°~25.0°）以及 PEG 的两个尖峰（19.24°
和 PEG 的 FTIR 图。 和 23.42°），这表明复合相变材料为晶体 PEG 和无