Pickering乳液聚合法制備聚丙烯酸酯-改性MXene光熱涂層

Pickering乳液聚合法制備聚丙烯酸酯-改性MXene光熱涂層Pickering乳液聚合法制備聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層

摘要：

光熱材料作為一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型材料，其在太陽能利用、光熱轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域具有重要的意義。本研究采用Pickering乳液聚合法，制備了一種聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層，并對其材料性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，制備得到的涂層具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，顯示出很大的應(yīng)用潛力。

1.引言

近年來，光熱材料作為一種在太陽能利用、光熱轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的新型材料，備受研究者的關(guān)注。其中，聚丙烯酸酯是一種具有優(yōu)異物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性的聚合物，其具有良好的透明性和耐候性，因而被廣泛應(yīng)用于光熱材料的制備。MXene是一類新型的二維材料，其具有高比表面積和優(yōu)異的導(dǎo)電性能，能夠提高光熱轉(zhuǎn)換效率和電熱轉(zhuǎn)換效率。

2.實驗部分

2.1原材料準(zhǔn)備

聚丙烯酸酯和改性MXene均從商家購得，并按照實驗要求進(jìn)行處理和篩選。

2.2Pickering乳液聚合法的制備

將聚丙烯酸酯和改性MXene分別溶解在有機(jī)溶劑中，得到兩種稀溶液。然后，在攪拌下將兩種溶液混合，并繼續(xù)攪拌，使得MXene均勻分散在聚丙烯酸酯中。最后將得到的混合溶液靜置，使其形成Pickering乳液。

2.3聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層的制備

將制備好的Pickering乳液涂覆在基材上，并經(jīng)過烘干得到聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層。

3.結(jié)果與討論

通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層的形貌，發(fā)現(xiàn)MXene均勻分散在聚丙烯酸酯中，形成了結(jié)構(gòu)緊密的涂層。紅外光譜分析表明，涂層中的聚丙烯酸酯和改性MXene之間形成了相互作用，增加了涂層的穩(wěn)定性。熱重分析結(jié)果顯示，制備的聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層具有較高的熱穩(wěn)定性，適用于高溫環(huán)境下的應(yīng)用。

4.結(jié)論

本研究采用Pickering乳液聚合法成功制備了一種聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層，該涂層具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明，改性MXene的引入能夠有效提高光熱材料的性能，為光熱應(yīng)用提供了一種新的思路。這種制備方法簡單易行，可為光熱材料的大規(guī)模制備提供一種新的途徑。未來的研究中，還可以進(jìn)一步探究聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層的光吸收性能和光熱轉(zhuǎn)換機(jī)制，以及其在太陽能利用、光熱轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力本研究成功制備了一種聚丙烯酸酯/改性MXene光熱涂層，并通過SEM觀察和紅外光譜分析確認(rèn)了其結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。實驗結(jié)果顯示，該涂層具有較高的熱穩(wěn)定性，適用于高溫環(huán)境下的應(yīng)用。此外，改性MXene的引入能有效提高光熱材料的性能，為光熱應(yīng)用提供了新的思路。該制備方法簡單易行，為光熱材料的大規(guī)模制備提供了新的途徑。未來的研究可以進(jìn)一步探究其