纤维素纳米原纤维稳定的Pickering乳液微胶囊化相变材料

相变材料(PCM)以潜热的形式吸收、储存和释放大量能量。在不同类型的PCM中，有机PCM已广泛应用于各种领域。石油基合成聚合物由于其易于合成、柔韧性和渗透性，通常被用于封装PCM。然而，它们主要来自不可再生资源和不可生物降解的资源。在这方面，纤维素、淀粉和阿拉伯胶等天然可生物降解聚合物可以替代石油基聚合物。特别是纤维素纳米材料，由于其纳米级尺寸、固有的两亲性结构、丰度、可持续性和热稳定性，作为PCM包封的界面稳定剂，已经引起了人们的极大兴趣。因此，此研究用非化学修饰的纤维素纳米纤维(CNF)稳定的 Pickering 乳液实现PCM微胶囊，以期开发一种可持续的热能储存材料。

此研究利用超声化学技术，通过非化学改性 CNF 稳定的Pickering乳液，展示了正十六烷作为 PCM 的微胶囊，从而获得了一种可持续的热能存储材料。CLSM 和 SEM 研究证实，当CNF在水中含量为0.3%、水油比为2:1时，微胶囊的最大尺寸为12±3.4 μm, CNF稳定的Pickering乳液的表面覆盖率为67%。随着正十六烷相变温度的升高，微胶囊浆料的存储模量发生了一个数量级的变化，表明PCM芯的相变使微胶囊浆料发生了可逆的硬化和软化。综合结果表明，利用基于CNF的Pickering乳液对PCM进行微胶囊化可以作为一种环保的方法来开发储能材料。

通过超声化学技术制备PCM-CNF Pickering乳液的示意图

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.

118745

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