
第36卷,第8期 2016年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36, No. 8, pp24302436
August,2016
基于傅里叶红外光谱的SiO基相变储湿复合材料
结构分析及性能优选预测尚建丽,张浩,熊磊,麻向龙西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安710055
摘要以SiO,为载体材料、脂肪酸为相变材料制备具有相变调温性能与储湿调湿性能的SiO基相变储湿复合材料。采用等温吸放湿法和步冷曲线法测试不同脂肪酸用量的SiO;基相变储湿复合材料相变调温性能与储湿调湿性能。利用傅里叶红外光谱测试SiO。基相变储湿复合材料的结构组成,分析SiO,与脂肪酸的
材料的脂肪酸用量、相对湿度52.89%下SiO基相变储湿复合材料吸湿平衡含湿量与放湿平衡含湿量的平均值、SiO,基相变储湿复合材料从30~15℃降温所需的时间作为输出层,以S型激活函数作为隐含层,利用BP神经网络建立结构参数与综合相变储湿性能的SiO。基相变储湿复合材料性能优选预测模型。结果表明,SiO基相变储湿复合材料中SiO,与脂肪酸仅为物理嵌合,未发生化学作用;当脂肪酸用量0.079mol 时,所制备的SiO基相变储显复合材料具有最优的综合相变储湿性能,即在相对湿度52.89%下的吸湿平衡含湿量为0.1323g*g-1、放湿平衡含湿量0.1475g,g-1、平衡含湿量的平均值为0.1399g,g-1,从 30~15℃降温所需的时间为1305s;SiO:基相变储湿复合材料的性能优选预测模型吻合性较好,具有较高的精确度,其预测值与实测值的相对误差为一2.07%和2.45%,可以用于优选预测SiO:基相变储湿复合材料的储湿调湿性能和相变调温性能。
关键词傅里叶红外光谱;相变储湿;复合材料;结构分析;性能预测
中图分类号:TU522.1
引言
文献标识码:A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2016 )0824300
基相变储湿复合材料的研究多关注于制备方法和性能测试-7),而对于SiO,基相变储湿复合材料结构参数,以及结构参数与性能关联的研究未见相关报道。本文以SiO,作为
相变材料和无机多孔材料因具有良好的“被动调节能力” 已经成为建筑节能技术领域研究的新热点[1-3],其中相变材料具有的相变调温性能和无机多孔材料具有的储湿调湿性能可以有效地调节室内环境温度和湿度,降室内温度和湿度的波动范围,改善室内环境舒适度,降低建筑能耗
近年来,以低廉的多孔无机材料SiO:作为载体,与适宜建筑相变温度的脂肪酸复合,制备SiO基相变储湿复合材料。既利用SiO,具有的三维网络结构,对脂肪酸的有效固定,保护在相变过程中不被损耗,提高其相变调温性能,文可以利用SiO:网络空隙结构,发挥其储湿调湿性能,同时还能满足与无机建筑材料之间的相容性要求。目前对于SiO
收稿日期:2015-04-12,修订日期:2015-08-08
载体、脂肪酸(癸酸-棕榈酸)作为相变材料的SiO。基相变储显复合材料为研究对象,利用傅里叶红外光谱研究脂肪酸用量对SiO。基相变储湿复合材料结构的影响规律,从微观的层面揭示SiO:与脂肪酸的嵌合机理;同时利用BP神经网络模型,建立SiO,基相变储湿复合材料结构参数与综合相变储湿性能的优选预测模型,研究各结构参数与性能的关系。以期为SiO基相变储湿复合材料的性能提高和优化制备研究提供理论依据和有价值借鉴。
1实验部分 1.1试剂与仪器
基金项目:国家自然科学基金项目(51172176),陕西省科技统筹创新工程计划项目(2013KTCL03-17),陕西省重点科技创新团队项目
(2012KTC-11)资助
作者简介:尚建丽,女,1957年生,西安建筑科技大学材料与矿资学院教授
通讯联系人e-mail:fengxu19821018@163.com
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