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张军营、程珏教授课题组在《Energy Storage Materials》发表研究论文

发文时间:2021-05-25

2021424日,北京化工大学材料学院张军营教授与程珏教授在《Energy Storage Materials》期刊上发表了题为3D Printable, Recyclable and Adjustable Comb/Bottlebrush Phase Change Polysiloxane Networks toward Sustainable Thermal Energy Storage的研究论文。该工作提出了一种简单、实用且环保的策略来制备可3D打印、可回收和可调节的梳/瓶刷相变聚硅氧烷网络,推动了热能储存技术的发展。

聚合物基固-固相变材料(SSPCMs)因其具有良好的潜热性能且无需进一步封装而备受关注。目前,含有聚乙二醇链段的聚氨酯是使用最广泛的SSPCMs,并且其可通过分子设计实现再利用,但由于原料的毒性和费时的制备过程,限制了其在可持续热能储存中的应用。此外,3D打印技术可帮助SSPCMs克服形状限制并优化结构,从而实现复杂制造和高效热管理。因此,设计可3D打印、可回收、无毒、环保的新型SSPCMs是非常必要的。

该工作将不同乙烯基含量的聚甲基乙烯基硅氧烷、十八烷硫醇(ODT)和己二醇混合,通过光引发的巯基-烯点击反应,快速高效地制备了结晶聚硅烷网络(Si-ODT-x)。作者系统地讨论了ODT接枝密度对交联网络的相变温度、相变焓、热机械性能和黏弹行为的影响。该网络可通过硅氧烷的平衡、水解和缩合实现降解和回收利用。此外,作者通过液晶SLA技术实现了具有形状记忆行为的Si-ODT-100网络的4D打印。最后,作者利用Si-ODT-25网络的本征柔性和体温相变能力,制备以其为基体的可穿戴、可回收的多响应相变复合材料。

本文第一作者为我校材料学院博士生马嘉浩,通讯作者为北京化工大学张军营教授和程珏教授,北京化工大学为唯一完成单位。

文章信息:Jiahao Ma, Tian Ma, Jue Cheng, Junying Zhang. 3D Printable, Recyclable and Adjustable Comb/Bottlebrush Phase Change Polysiloxane Networks toward Sustainable Thermal Energy Storage, Energy Storage Mater. 2021, 39, 294-304.

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829721001732