Antecedentes de investigación
Los materiales de cambio de fase (PCM) se utilizan ampliamente en el control de temperatura de edificios, la reutilización del calor residual y la disipación de calor en productos electrónicos debido a su respeto al medio ambiente y sostenibilidad. Entre los diversos tipos de PCM, los PCM orgánicos (OPCM), como el polietilenglicol (PEG) y la parafina, presentan una mayor entalpía de cambio de fase, un rango de temperatura de cambio de fase más adecuado, menor corrosividad, no toxicidad y mejor estabilidad térmica, por lo que se utilizan con mayor frecuencia que otros tipos de PCM. Sin embargo, la baja conductividad térmica y la tendencia a fugas por encima del punto de fusión de los OPCM constituyen importantes impedimentos para su aplicación a gran escala. Por ello, se han realizado investigaciones exhaustivas sobre estos temas.
Artículo Introducción
Recientemente, el grupo del Prof. Zou Yongjin y el Prof. Sun Lixian de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de Guilin preparó una novedosa red de cobre recubierta de espuma de melamina carbonizada/óxido de grafeno reducido (MF/rGO/Cu-C) para la construcción de OPCM multifuncionales estables. Se eligió PEG como material de almacenamiento térmico y los OPCM compuestos (PEG@MF/rGO/Cu-C) se prepararon en el artículo mediante impregnación al vacío. pEG@MF/rGO/Cu-C tiene una alta entalpía de fusión (148.3 J g-1) y entalpía de cristalización (143.9 J g-1). Además, su conductividad térmica alcanzó 0.4621 W m-1K-1, una mejora del 463 % en comparación con PEG@MF. Los OPCM compuestos también exhiben excelentes propiedades de conversión fototérmica y electrotérmica y, por lo tanto, tienen potencial para aplicaciones multidisciplinarias.
Análisis gráfico
- El GO se carga en el marco 3D de MF (espuma de melamina) mediante impregnación de solución para obtener la red MF/GO; luego, el MF/GO se recubre con cobre químicamente y el GO se reduce simultáneamente durante el proceso de recubrimiento con cobre para obtener MF/rGO/Cu; luego, la red MF/rGO/Cu se carboniza a alta temperatura para obtener MF/rGO/Cu-C; finalmente, el PEG se impregna al vacío mediante carga en MF/rGO/Cu-C para obtener OPCM compuestos de PEG@MF/MF/rGO/Cu-C.
- La morfología del material se observó mediante SEM. La acción de moldeo de MF resultó en que MF/GO, MF/rGO/Cu y MF/rGO/Cu-C presentaran una estructura de malla porosa 3D similar. Además, se puede observar una carga exitosa de partículas de Cu en las imágenes de SEM.
- Los resultados de los análisis XRD, FT-IR y XPS demuestran la carga exitosa de partículas de cobre y la reducción exitosa de GO.
- Se investigó el comportamiento de cambio de fase de los OPCM mediante DSC. Las curvas de DSC de todos los OPCM compuestos fueron similares a las del PEG puro, con un pico de fusión y un pico de cristalización, lo que indica que la introducción del portador no alteró el comportamiento de cristalización del PEG. Además, la introducción de rGO y Cu, y el tratamiento de carbonización, mejoraron la conductividad térmica de la red.
- PEG@MF/rGO/Cu-C tiene excelentes capacidades de conversión fototérmica y electrotérmica.
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SINOYQX es una enorme empresa química basada en la cadena de suministro de gas que fabrica urea (AdBlue), melamina, espuma de melamina, cianurato de melamina (MCA), polifosfato (MPP), resina de polivinil butiral (resina PVB de baja polimerización) y otros productos químicos. Su capacidad anual de AdBlue es de 150,000 litros y 600,000 toneladas de gránulos; de melamina, de 50,000 toneladas; de espuma de melamina, de 200,000 m³; de cianurato de melamina (MCA), de 3 toneladas. Y de transulado (equivalente a Thinsulate de 50,000M), de 3 m² al día.
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