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Preparation and Characterization of Paraffin@CLPS/MS Phase Change Microcapsules for Thermal Energy Storage
ChemistrySelect ( IF 1.9 ) Pub Date : 2020-06-26 , DOI: 10.1002/slct.202001263 Manxiang Zhao 1 , Mingkun Li 1 , Lu Wang 2 , Xu Zhang 1 , Xiangfei Kong 2
ChemistrySelect ( IF 1.9 ) Pub Date : 2020-06-26 , DOI: 10.1002/slct.202001263 Manxiang Zhao 1 , Mingkun Li 1 , Lu Wang 2 , Xu Zhang 1 , Xiangfei Kong 2
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In this study, a series of encapsulated micro phase change material (EMPCM) based on industrial paraffin and inorganic‐organic hybrid shell was reported. The microcapsules (28#P@CLPS/MS) were synthesized with 28#paraffin (28#P) as phase change material (PCM), crosslinked polystyrene (CLPS) as flexible organic shell and modified nano SiO2 (MS) as rigid inorganic shell, via a Pickering emulsion polymerization method. MS reduces the interfacial tension of water and plays a good emulsification effect. Secondly, after polymerization, the mechanical stability of the microcapsule shell can be enhanced, and the thermal reliability of the phase change microcapsules can be improved. The morphology, thermal energy storage capacity, and structure of microcapsules were characterized and analyzed. Besides, the grafting ratio of nano SiO2 on the heat storage properties of microcapsules was investigated. When the graft ratio of nano‐SiO2 was 4.2 %, the prepared microcapsules with highst paraffin content (54.37 %) and encapsulation efficiency (95.15 %). The synthesized microcapsules with regular spherical shape and size range of 1–5 μm, latent heat capacity (Tm 28.20 °C, 86.35 J/g) and good thermal stability. Besides, the chemical composition of the microcapsules did not change after 500 cycles, and the latent heat did not decrease. Our research shows that Pickering emulsion polymerization is a convenient, economical and green method for the preparation of highly stable energy storage microcapsules.
中文翻译：
用于储热的Paraffin @ CLPS / MS相变微胶囊的制备与表征
本研究报道了一系列基于工业石蜡和无机-有机杂化壳的微相变材料（EMPCM）。以28＃石蜡（28＃P）为相变材料（PCM），交联聚苯乙烯（CLPS）为柔性有机壳和改性纳米SiO 2合成了微囊（28＃P @ CLPS / MS）。（MS）作为刚性无机壳，通过Pickering乳液聚合方法。MS可以降低水的界面张力，并具有良好的乳化效果。其次，聚合后，可以提高微囊壳的机械稳定性，并且可以提高相变微囊的热可靠性。对微胶囊的形态，储热能力和结构进行了表征和分析。此外，研究了纳米SiO 2的接枝率对微囊储热性能的影响。当纳米SiO 2的接枝率所制得的微胶囊为4.2％，具有最高的石蜡含量（54.37％）和包封效率（95.15％）。合成的微胶囊具有规则的球形形状，尺寸范围为1-5μm，潜热容量（T m 28.20°C，86.35 J / g），并且具有良好的热稳定性。此外，微胶囊的化学组成在500次循环后没有改变，并且潜热没有降低。我们的研究表明，Pickering乳液聚合是一种制备高度稳定的储能微胶囊的便捷，经济和绿色的方法。
更新日期：2020-06-26
中文翻译：
用于储热的Paraffin @ CLPS / MS相变微胶囊的制备与表征
本研究报道了一系列基于工业石蜡和无机-有机杂化壳的微相变材料（EMPCM）。以28＃石蜡（28＃P）为相变材料（PCM），交联聚苯乙烯（CLPS）为柔性有机壳和改性纳米SiO 2合成了微囊（28＃P @ CLPS / MS）。（MS）作为刚性无机壳，通过Pickering乳液聚合方法。MS可以降低水的界面张力，并具有良好的乳化效果。其次，聚合后，可以提高微囊壳的机械稳定性，并且可以提高相变微囊的热可靠性。对微胶囊的形态，储热能力和结构进行了表征和分析。此外，研究了纳米SiO 2的接枝率对微囊储热性能的影响。当纳米SiO 2的接枝率所制得的微胶囊为4.2％，具有最高的石蜡含量（54.37％）和包封效率（95.15％）。合成的微胶囊具有规则的球形形状，尺寸范围为1-5μm，潜热容量（T m 28.20°C，86.35 J / g），并且具有良好的热稳定性。此外，微胶囊的化学组成在500次循环后没有改变，并且潜热没有降低。我们的研究表明，Pickering乳液聚合是一种制备高度稳定的储能微胶囊的便捷，经济和绿色的方法。
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