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Polymer-grafted Cellulose Nanofiber in Solar Thermal Energy Storage

太阳能热能储存中的聚合物接枝纤维素纳米纤维

基本信息

批准号：
18F18395
负责人：
寺本好邦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University (2019-2020)Gifu University (2018)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

国を挙げたセルロースナノファイバー（CNF）の基幹材料化の機運の中で，世界的にはナノセルロースをベースとしたエマルションの報告が近年相次いでいる。本研究では，相変化材料（PCM：高温で熱吸収，低温移行時に潜熱放出）を内包した水中油型（o/w）ピッカリングエマルションを設計・調製している。太陽熱エネルギーを貯蔵し，且つ特別な施工を必要としない水性塗料（住宅や温室用等）を設計することが目的である。ピッカリングエマルションの安定化剤として，表面修飾したCNFを用いる。懸念されるPCMの漏出を修飾CNFで防ぐ。既存材料の置き換えでなく，CNFの特性を活かして省エネに直接貢献したい。本年度は，高内部油相エマルション（HIPE）用の安定剤を，CNFから設計することを目指した。ここでは，両親媒性物質をグラフトしたCNF（セルロースゲル化剤（CLG）と呼ぶこととする）を使用して，o/w HIPEまたはエマルションゲルを調製した。 CLGは，ポリ（エチレングリコール）ベースの両親媒性物質（PGLE）を，さまざまな程度のPGLE置換度（DS）でのワンステップエーテル化反応によってCNFにグラフトすることによって得た。HIPEは，非常に高い油量（最大96.3％）で安定していた。光学顕微鏡，電子顕微鏡，レオロジー測定，および示差走査熱量測定によって，HIPEを特徴づけた。HIPEの安定化の有効性と油滴のサイズは，DS，CLGの濃度，および水相の量に大きく依存していた。CLGにおけるCNFの有益な効果は，より高い熱安定性（コントロール，31.4℃; CLG，57.0℃）と粘弾性の改善（臨界ひずみ：コントロール，0.3％; CLG，1.0％）から観察された。HIPEはクリーム状であった。このアプローチは，食品，化粧品，医薬品に使用され得るHIPEの製造におけるCNFの適用への道を開くものと期待される。

In recent years, there has been a significant increase in the number of enterprises in the world's market economy in the field of basic materials manufacturing (CNF). In this study, the phasing material (PCM: high temperature temperature absorption, low temperature migration time latent release) is used to treat the oil in water (ooleum). It is necessary to design and design water-based materials (residential greenhouse, etc.) for the purpose of construction. Make sure that the surface is stabilized, and that the surface is trimmed by CNF. Read "PCM" leak "repair" CNF prevention. The existing materials are not available, while the CNF properties are not available. This year, high internal oil phase equipment equipment (HIPE) is used to stabilize the equipment, and CNF equipment is designed to monitor the performance of the system. The CNF (CLG) calls for the use of HIPE materials, such as the media, the media and the media. CLG,