静电纺丝制备新型PEGGO复合相变纳米纤维及其在热调节中的应用

　　桂林电子科技大学张焕芝&孙立贤J. Energy Storage：静电纺丝制备新型PEG/GO复合相变纳米纤维及其在热调节中的应用
　　DOI: 10.1016/j.est.2021.102687
　　本研究以PEG为相变组分，GO为导热填料，PVP为纤维基体，通过静电纺丝开发了新型聚乙二醇/氧化石墨烯（PEG/GO）复合相变纤维（PCFs），以增强形状稳定性PCFs的热性能。结果表明，PEG通过官能团之间的自组装实现了与GO的接枝。PVP分散在混合物中以确保纳米纤维的形成。透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）图像显示，添加GO后，复合PCFs的直径减小。GO的添加量为0.5wt％时，可以制备出均匀且表面光滑的复合PCFs。DSC结果表明复合相变材料具有良好的相变行为、快速的热响应速率和优异的热可靠性。添加0.5wt％GO的复合PCFs的最大熔融/结晶焓为103.6J/g和101.1J/g。更重要的是，经过100次DSC热循环后，相变焓没有明显变化。复合PCFs的热导率可以达到0.5668W/（m·K），表明复合PCFs的热导率随着GO的加入显著增加。此外，该复合PCFs具有优异的热调节性能、抗泄漏性和形状稳定性。因此，所制备的复合PCFs具有良好的综合性能，可广泛用于温度调节系统。
　　图1.GO/PEG复合PCFs的制备示意图。
　　图2.具有不同GO含量的GO/PEG复合PCFs的SEM图像和直径分布（插图）：（a）0wt％，（b）0.25wt％，（c）0.5wt％，和（d）0.75wt％。（e）添加了0.5wt％GO的GO/PEG复合PCFs的放大SEM图像和（f）TEM图像。
　　图3.PEG、GO和具有不同GO含量的GO/PEG复合PCFs的FT-IR光谱：（a）0wt％,（b）0.25wt％,（c）0.5wt％和（d）0.75wt％。
　　图4.PEG、GO和具有不同GO含量的GO/PEG复合PCFs的XRD图：（a）0wt％,（b）0.25wt％,（c）0.5wt％和（d）0.75wt％。
　　图5.PEG、GO和具有不同GO含量的GO/PEG复合PCFs的拉曼光谱：（a）0wt％，（b）0.5wt％。
　　图6.PEG和具有不同GO含量的GO/PEG复合PCFs的DSC曲线：（a）0wt％,（b）0.25wt％,（c）0.5wt％和（d）0.75wt％。
　　图7.含有0.5wt％GO的GO/PEG复合PCF在100次DSC热循环中的热可靠性。
　　图8.（a）含有0.5wt％GO的GO/PEG复合PCF在100次热循环前后的FT-IR光谱和（b）XRD图。
　　图9.具有不同质量分数GO的GO/PEG复合PCFs的热导率：（a）0wt％,（b）0.25wt％,（c）0.5wt％和（d）0.75wt％。
　　图10.含有0.5wt％GO和不含GO的GO/PEG复合PCFs的温度-时间曲线：（a）加热曲线，（b）冷冻曲线。
　　图11.PEG和具有不同GO含量的GO/PEG复合PCFs的泄漏试验：（a）PEG,（b）0wt％,（c）0.25wt％,（d）0.5wt％和（e）0.75wt％。
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