微胶囊相变储能材料的合成及其应用研究进展

由于大部分能源通过热能的形式被使用,故在实际应用中提高热能利用率显得尤为重要.相变材料作为一种热能储能介质,通过其储存或释放潜热的特性,可以实现能源的高效利用,进而降低二氧化碳的排放.但是在实际应用中相变材料存在一定的局限性,如过冷现象、低导热率、泄漏和腐蚀问题等.微胶囊相变储能材料(又称为相变微胶囊)是通过一定的封装技术将相变材料包裹在内,从而避免相变材料发生泄漏,可通过对壳材的改性实现更高的机械强度、热稳定性和导热性能.从微观尺度上相变微胶囊可分为微米级和纳米级微胶囊.随着微胶囊相变材料在热能储存领域的广泛应用,越来越多的研究者对其进行深入开发和应用.本文从相变微胶囊的合成材料、制备方法和应用领域等方面进行详细综述,重点介绍相变微胶囊的芯材和壳材的种类及其优缺点;分析相变微胶囊的制备方法及其应用与发展,如电喷雾技术和喷雾干燥法等物理法,乳液聚合法、细乳液聚合法、原位聚合法和界面聚合法等化学法,以及凝聚法和溶胶-凝胶法等物理化学法;最后阐述了相变微胶囊在建筑、调温纺织品和太阳能利用等领域的应用现状及前景.