نشكركم على زيارة موقع Nature.com. يُعاني متصفحكم من محدودية دعم CSS. للحصول على أفضل النتائج، نوصي باستخدام إصدار أحدث من متصفحكم (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer). في هذه الأثناء، ولضمان استمرار الدعم، نعرض الموقع بدون تنسيق أو جافا سكريبت.
يُستخدم حمض الستياريك (SA) كمادة لتغيير الطور (PCM) في أجهزة تخزين الطاقة. في هذه الدراسة، استُخدمت طريقة سول-جل لتغليف مادة سطحية بطبقة رقيقة من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). تم تغليف كميات مختلفة من حمض الستياريك (5، 10، 15، 20، 30، و50 غرامًا) في 10 مل من رباعي إيثيل أورثوسيليكات (TEOS). تم توصيف مادة تغيير الطور المُغلفة دقيقًا (MEPCM) باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR)، وحيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM). أظهرت نتائج التوصيف نجاح تغليف حمض الستياريك بثاني أكسيد السيليكون. كما أظهر التحليل الحراري الوزني (TGA) أن مادة تغيير الطور المُغلفة دقيقًا تتمتع بثبات حراري أفضل من حمض الستريك (CA). باستخدام المسعر التفاضلي الماسح (DSC)، وُجد أن قيمة المحتوى الحراري لمادة MEPCM لم تتغير حتى بعد 30 دورة تسخين وتبريد. من بين جميع العينات المغلفة مجهريًا، سجلت عينة 50 غرامًا من حمض الستريك المحتوي على MEPCM أعلى حرارة كامنة للانصهار والتصلب، حيث بلغت 182.53 جول/غرام و160.12 جول/غرام على التوالي. حُسبت كفاءة التغليف باستخدام البيانات الحرارية، وسُجلت أعلى كفاءة لنفس العينة، حيث بلغت 86.68%.
يُستخدم ما يقارب 58% من الطاقة المُستهلكة في قطاع البناء لتدفئة وتبريد المباني¹. لذا، فإنّ الحاجة المُلحة تكمن في ابتكار أنظمة طاقة فعّالة تُراعي التلوث البيئي². تُتيح تقنية الحرارة الكامنة باستخدام مواد تغيير الطور (PCM) تخزين كميات كبيرة من الطاقة عند تقلبات درجات الحرارة المنخفضة³،⁴،⁵،⁶، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في مجالات مثل نقل الحرارة، وتخزين الطاقة الشمسية، والفضاء، وتكييف الهواء⁷،⁸،⁹. تمتص مواد تغيير الطور الطاقة الحرارية من الأسطح الخارجية للمباني خلال النهار وتُطلقها ليلاً¹⁰. لذلك، يُوصى باستخدام مواد تغيير الطور كمواد لتخزين الطاقة الحرارية. إضافةً إلى ذلك، توجد أنواع مختلفة من مواد تغيير الطور، مثل مواد تغيير الطور الصلبة-الصلبة، والصلبة-السائلة، والسائلة-الغازية، والصلبة-الغازية¹¹. ومن بينها، تُعدّ مواد تغيير الطور الصلبة-الصلبة والصلبة-السائلة الأكثر شيوعًا واستخدامًا. مع ذلك، يُعدّ تطبيقها صعبًا للغاية نظرًا للتغيرات الحجمية الهائلة التي تحدث في مواد تغيير الطور السائلة-الغازية والصلبة-الغازية.
تُستخدم مواد تغيير الطور (PCM) في تطبيقات متنوعة نظرًا لخصائصها: فالمواد التي تنصهر عند درجات حرارة أقل من 15 درجة مئوية تُستخدم في أنظمة تكييف الهواء للحفاظ على البرودة، بينما تُستخدم المواد التي تنصهر عند درجات حرارة أعلى من 90 درجة مئوية في أنظمة التدفئة لمنع الحرائق.¹² وبحسب التطبيق ونطاق درجة الانصهار، تم تصنيع مواد تغيير الطور المختلفة من مواد كيميائية عضوية وغير عضوية متنوعة.^13،14،15 ويُعد البارافين أكثر مواد تغيير الطور شيوعًا، إذ يتميز بحرارة كامنة عالية، ومقاومة للتآكل، وأمان، ونطاق واسع لدرجة الانصهار.^{16،17،18،19،20،21}
مع ذلك، ونظرًا لانخفاض الموصلية الحرارية لمواد تغيير الطور، يلزم تغليفها بغلاف (طبقة خارجية) لمنع تسرب المادة الأساسية أثناء عملية تغيير الطور²². إضافةً إلى ذلك، قد تؤدي الأخطاء التشغيلية أو الضغط الخارجي إلى تلف الطبقة الخارجية (الكسوة)، وقد تتفاعل مادة تغيير الطور المنصهرة مع مواد البناء، مما يُسبب تآكل قضبان الصلب المدمجة، وبالتالي يُقلل من كفاءة المبنى²³. لذا، من المهم تصنيع مواد تغيير الطور المغلفة بكمية كافية من مادة الغلاف، وهو ما يُمكن أن يحل المشكلات المذكورة أعلاه²⁴.
يمكن للتغليف الدقيق لمواد تغيير الطور أن يزيد بشكل فعال من انتقال الحرارة ويقلل من التفاعل مع البيئة، ويتحكم في تغيرات الحجم. وقد طُوّرت طرق متنوعة لتغليف هذه المواد، منها البلمرة البينية^{25،26،27،28}، والبلمرة الموضعية^{29،30،31،32}، والتخثر^33،34،35، وعمليات سول-جل^{36،37،38،39}. ويمكن استخدام راتنج الفورمالديهايد في التغليف الدقيق^{40،41،42،43}. وتُستخدم راتنجات الميلامين-فورمالديهايد واليوريا-فورمالديهايد كمواد غلاف، والتي غالبًا ما تُطلق غاز الفورمالديهايد السام أثناء التشغيل. لذلك، يُحظر استخدام هذه المواد في عمليات التعبئة والتغليف. ومع ذلك، يمكن تصنيع مواد تغيير الطور الصديقة للبيئة لتخزين الطاقة الحرارية على نطاق واسع باستخدام كبسولات نانوية هجينة تعتمد على الأحماض الدهنية واللجنين⁴⁴.
قام تشانغ وآخرون (45) بتخليق حمض اللوريك من رباعي إيثيل أورثوسيليكات، وخلصوا إلى أنه مع ازدياد النسبة الحجمية لميثيل ثلاثي إيثوكسي سيلان إلى رباعي إيثيل أورثوسيليكات، تنخفض الحرارة الكامنة وتزداد كراهية الماء السطحية. قد يكون حمض اللوريك مادة أساسية فعالة ومحتملة لألياف الكابوك (46). إضافةً إلى ذلك، قام لطيباري وآخرون (47) بتخليق مواد تغيير الطور القائمة على حمض الستياريك باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم كمادة غلاف. حضّر تشو وآخرون كبسولات نانوية من الأوكتاديكان العادي والسيليكون كمواد محتملة لتغيير الطور (48). من خلال مراجعة الأدبيات، يصعب تحديد الجرعة الموصى بها لتكوين مواد تغيير طور فعالة ومستقرة مغلفة مجهريًا.
لذا، وحسب علم الباحثين، تُعدّ كمية مادة تغيير الطور المستخدمة في التغليف الدقيق عاملاً هاماً لإنتاج مواد تغيير طور دقيقة التغليف فعّالة ومستقرة. وسيُمكّننا استخدام كميات مختلفة من مواد تغيير الطور من توضيح خصائصها المختلفة واستقرارها. يُعدّ حمض الستياريك (حمض دهني) مادةً صديقةً للبيئة، ذات أهمية طبية واقتصادية، ويمكن استخدامه لتخزين الطاقة الحرارية نظراً لارتفاع قيمة المحتوى الحراري له (حوالي 200 جول/غرام) وقدرته على تحمّل درجات حرارة تصل إلى 72 درجة مئوية. إضافةً إلى ذلك، فإنّ ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) غير قابل للاشتعال، ويُوفّر قوة ميكانيكية أعلى، وموصلية حرارية أفضل، ومقاومة كيميائية أفضل لمواد اللب، كما يعمل كمادة بوزولانية في البناء. عند خلط الأسمنت بالماء، قد تتشقق مواد تغيير الطور ضعيفة التغليف نتيجةً للتآكل الميكانيكي ودرجات الحرارة العالية (حرارة التفاعل) المتولدة في الهياكل الخرسانية الضخمة. لذلك، يُمكن حلّ هذه المشكلة باستخدام أسمنت السليلوز المُغلّف دقيقاً بغلاف من ثاني أكسيد السيليكون. لذا، هدفت هذه الدراسة إلى بحث أداء وكفاءة مواد تغيير الطور (PCMs) المُصنّعة بتقنية سول-جل في تطبيقات البناء. في هذا العمل، قمنا بدراسة كميات مختلفة من حمض السكسينيك (كمادة أساسية) (5، 10، 15، 20، 30، و50 غرامًا) مُغلّفة بأغلفة من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). استُخدمت كمية ثابتة من رباعي إيثيل أورثوسيليكات (TEOS) بحجم 10 مل كمحلول أولي لتكوين غلاف ثاني أكسيد السيليكون.
تم شراء حمض الستياريك (SA، C18H36O2، درجة انصهاره: 72 درجة مئوية) من الدرجة التفاعلية، كمادة أساسية، من شركة دايجونغ للمواد الكيميائية والمعادن المحدودة، مقاطعة غيونغي، كوريا الجنوبية. كما تم شراء محلول رباعي إيثيل أورثوسيليكات (TEOS، C8H20O4Si) كمادة أولية من شركة أكروس أورجانيكس، جيل، بلجيكا. بالإضافة إلى ذلك، تم شراء الإيثانول المطلق (EA، C2H5OH) وكبريتات لوريل الصوديوم (SLS، C12H25NaO4S) من شركة دايجونغ للمواد الكيميائية والمعادن المحدودة، مقاطعة غيونغي، كوريا الجنوبية، واستُخدما كمذيبات ومواد فعالة سطحية على التوالي. كما استُخدم الماء المقطر كمذيب.
تم مزج كميات مختلفة من حمض السكسينيك (SA) مع نسب مختلفة من كبريتات لوريل الصوديوم (SLS) في 100 مل من الماء المقطر باستخدام محرك مغناطيسي بسرعة 800 دورة في الدقيقة ودرجة حرارة 75 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة (الجدول 1). قُسّمت مستحلبات حمض السكسينيك إلى مجموعتين: (1) مزج 5، 10، و15 غرامًا من حمض السكسينيك مع 0.10 غرام من كبريتات لوريل الصوديوم في 100 مل من الماء المقطر (SATEOS1، SATEOS2، وSATEOS3)، (2) مزج 20، 30، و50 غرامًا من حمض السكسينيك مع 0.15، 0.20، و0.25 غرام من كبريتات لوريل الصوديوم في 100 مل من الماء المقطر (SATEOS4، SATEOS5، وSATEOS6). استُخدم 0.10 غرام من كبريتات لوريل الصوديوم مع 5، 10، و15 غرامًا من حمض السكسينيك لتكوين المستحلبات المذكورة. بعد ذلك، تم اقتراح زيادة عدد جزيئات كبريتات لوريل الصوديوم (SLS) في محاليل SATEOS4 وSATEOS5 وSATEOS6. يوضح الجدول 1 نسب CA وSLS المستخدمة للحصول على محاليل مستحلب مستقرة.
ضع 10 مل من رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS)، و10 مل من الإيثانول (EA)، و20 مل من الماء المقطر في كأس زجاجي سعة 100 مل. لدراسة كفاءة التغليف بنسب مختلفة من حمض الساليسيليك (SA) وأغلفة ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، تم تسجيل معامل التخليق لجميع العينات. تم تقليب الخليط باستخدام محرك مغناطيسي بسرعة 400 دورة في الدقيقة عند درجة حرارة 60 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. ثم أُضيف محلول المادة الأولية قطرة قطرة إلى مستحلب حمض الساليسيليك المُحضر، وحُرك بقوة بسرعة 800 دورة في الدقيقة عند درجة حرارة 75 درجة مئوية لمدة ساعتين، ثم رُشح للحصول على مسحوق أبيض. غُسل المسحوق الأبيض بالماء المقطر لإزالة حمض الساليسيليك المتبقي، وجُفف في فرن تفريغ عند درجة حرارة 45 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. ونتيجة لذلك، تم الحصول على جسيمات نانوية مغلفة ميكرويًا بغلاف من ثاني أكسيد السيليكون. يوضح الشكل 1 العملية الكاملة لتخليق وتحضير حمض الساليسيليك المغلف ميكرويًا.
تم تحضير كبسولات دقيقة من حمض الساليسيليك (SA) ذات غلاف من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) باستخدام طريقة سول-جل، ويُوضح الشكل 2 آلية تغليفها. تتضمن الخطوة الأولى تحضير مستحلب حمض الساليسيليك في محلول مائي باستخدام كبريتات لوريل الصوديوم (SLS) كمادة فعالة سطحية. في هذه الحالة، يرتبط الطرف الكاره للماء لجزيء حمض الساليسيليك بكبريتات لوريل الصوديوم، بينما يرتبط الطرف المحب للماء بجزيئات الماء، مما يُشكل مستحلبًا مستقرًا. وبالتالي، تُحمى الأجزاء الكارهة للماء من كبريتات لوريل الصوديوم وتُغطي سطح قطرة حمض الساليسيليك. من ناحية أخرى، يحدث تحلل محاليل رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS) ببطء بواسطة جزيئات الماء، مما يؤدي إلى تكوين رباعي إيثوكسي سيلان مُحلل مائيًا في وجود الإيثانول (الشكل 2أ) 49، 50، 51. يخضع رباعي إيثوكسي سيلان المُحلل مائيًا لتفاعل تكثيف، حيث يُشكل خلاله رباعي إيثوكسي سيلان المُحلل مائيًا تجمعات من السيليكا (الشكل 2ب). تم تغليف تجمعات السيليكا بواسطة SA52 في وجود SLS (الشكل 2c)، وهو ما يسمى عملية التغليف الدقيق.
مخطط تخطيطي للتغليف الدقيق لـ CA بغلاف من SiO2 (أ) تحلل TEOS (ب) تكثيف الناتج المائي و (ج) تغليف CA بغلاف من SiO2.
تم إجراء التحليل الكيميائي لـ SA السائب و SA المغلف بشكل دقيق باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR، بيركن إلمر UATR Two، الولايات المتحدة الأمريكية) وتم تسجيل الأطياف في النطاق من 500 إلى 4000 سم-1.
استُخدم جهاز حيود الأشعة السينية (XRD، D/MAX-2500، ريغاكو، اليابان) لتحليل أطوار حمض السكسينيك (SA) ومواد الكبسولات الدقيقة. أُجري مسح التركيب بالأشعة السينية في نطاق 2θ = 5°–95° بسرعة مسح 4°/دقيقة، باستخدام إشعاع Cu-Kα (λ = 1.541 Å)، في ظروف تشغيل 25 كيلو فولت و100 مللي أمبير، في وضع المسح المستمر. تم إنشاء صور الأشعة السينية في نطاق 2θ = 5–50°، نظرًا لعدم ملاحظة أي قمة بعد 50° في جميع العينات.
أُجري تحليل طيفي للأشعة السينية الكهروضوئية (XPS، جهاز Scienta Omicron R3000، الولايات المتحدة الأمريكية) باستخدام مصدر أشعة سينية من نوع Al Kα (1486.6 إلكترون فولت) لفهم الحالة الكيميائية لحمض الساليسيليك النقي، بالإضافة إلى العناصر الموجودة في مادة التغليف. تمت معايرة أطياف XPS المُجمّعة باستخدام ذروة C 1s مع الكربون غير العادي (طاقة الربط 284.6 إلكترون فولت). بعد تصحيح الخلفية باستخدام طريقة شيرلي، تم تحليل ذروات كل عنصر بدقة عالية، ثم تم تركيبها على دوال غاوسية/لورنتزية باستخدام برنامج CASA XPS.
تم فحص مورفولوجيا الخلايا الشمسية الصلبة والخلايا الشمسية المغلفة مجهريًا باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM، MIRA3، TESCAN، برنو، جمهورية التشيك) ​​المزود بمطياف الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) عند 15 كيلو فولت. قبل التصوير بالمجهر الإلكتروني الماسح، طُليت العينات بالبلاتين (Pt) لتجنب تأثيرات الشحن.
تم تحديد الخصائص الحرارية (نقطة الانصهار/التصلب والحرارة الكامنة) والموثوقية (التحمل الحراري الدوري) باستخدام المسعر التفاضلي الماسح (DSC، شركة TA Instruments، Discovery DSC، نيوكاسل، الولايات المتحدة الأمريكية) بمعدل تسخين/تبريد 10 درجة مئوية/دقيقة عند 40 درجة مئوية و90 درجة مئوية مع تدفق مستمر للنيتروجين. أُجري تحليل فقدان الوزن باستخدام محلل الوزن الحراري (TGA، شركة TA Instruments، Discovery TGA، نيوكاسل، الولايات المتحدة الأمريكية) في تدفق مستمر من النيتروجين بدءًا من درجة حرارة تتراوح بين 40 و600 درجة مئوية، بمعدل تسخين 10 درجة مئوية/دقيقة.
يوضح الشكل 3 أطياف FTIR لكل من SC النقي وSC المُغلف مجهريًا (SATEOS1، SATEOS2، SATEOS3، SATEOS4، SATEOS5، وSATEOS6). تُعزى قمم الامتصاص عند 2910 سم⁻¹ و2850 سم⁻¹ في جميع العينات (SA وSA المُغلف مجهريًا) إلى اهتزازات التمدد المتناظر لمجموعتي -CH₃ و-CH₂، على التوالي.¹⁰،⁵⁰ وتتوافق القمة عند 1705 سم⁻¹ مع اهتزاز التمدد لرابطة C=O. تُعزى القمم عند 1470 سم⁻¹ و1295 سم⁻¹ إلى اهتزاز الانحناء في المستوى لمجموعة -OH الوظيفية، بينما تتوافق القمم عند 940 سم⁻¹ و719 سم⁻¹ مع اهتزاز الانحناء في المستوى واهتزاز التشوه في المستوى، على التوالي، لمجموعة -OH. لوحظت قمم امتصاص حمض الساليسيليك عند 2910، 2850، 1705، 1470، 1295، 940، و719 سم⁻¹ في جميع جزيئات حمض الساليسيليك المغلفة مجهريًا. بالإضافة إلى ذلك، لوحظت قمة جديدة عند 1103 سم⁻¹، تُعزى إلى اهتزاز التمدد غير المتناظر لرابطة Si-O-Si، في كبسولة حمض الساليسيليك المجهرية. تتوافق نتائج مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR) مع نتائج يوان وآخرون⁵⁰، حيث نجحوا في تحضير حمض الساليسيليك المغلف مجهريًا بنسبة الأمونيا/الإيثانول، ووجدوا أنه لم يحدث أي تفاعل كيميائي بين حمض الساليسيليك وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂). تُظهر نتائج دراسة مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه الحالية أن غلاف ثاني أكسيد السيليكون قد غلّف حمض الساليسيليك (اللب) بنجاح من خلال عملية التكثيف وبلمرة رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS) المُحلل مائيًا. عند انخفاض محتوى حمض الساليسيليك، تكون شدة قمة رابطة Si-O-Si أعلى (الشكل 3ب-د). مع زيادة كمية SA إلى أكثر من 15 جم، تتناقص شدة الذروة وتوسع نطاق Si-O-Si تدريجياً، مما يشير إلى تكوين طبقة رقيقة من SiO2 على سطح SA.
أطياف FTIR لـ (أ) SA، (ب) SATEOS1، (ج) SATEOS2، (د) SATEOS3، (هـ) SATEOS4، (و) SATEOS5 و (ز) SATEOS6.
تُظهر الصورة 4 أنماط حيود الأشعة السينية (XRD) لحمض السكسينيك (SA) الخام والمغلف مجهريًا. تقع قمم حيود الأشعة السينية عند 2θ = 6.50° (300)، و10.94° (500)، و15.46° (700)، و20.26° (وفقًا لرقم JCPDS 0381923، 02)، و21.42° في جميع العينات (311)، و24.04° (602)، و39.98° (913)، وتُعزى هذه القمم إلى حمض السكسينيك. يُعزى التشوه والتداخل مع حمض الستريك الخام إلى عوامل غير مؤكدة مثل المادة الفعالة سطحيًا (SLS)، والمواد المتبقية الأخرى، والتغليف المجهري لثاني أكسيد السيليكون (SiO250). بعد حدوث التغليف، تنخفض شدة القمم الرئيسية (300) و(500) و(311) و(602) تدريجياً مقارنة بـ CA السائب، مما يشير إلى انخفاض في بلورية العينة.
أنماط حيود الأشعة السينية لـ (أ) SA، (ب) SATEOS1، (ج) SATEOS2، (د) SATEOS3، (هـ) SATEOS4، (و) SATEOS5 و (ز) SATEOS6.
انخفضت شدة طيف SATEOS1 بشكل حاد مقارنةً بالعينات الأخرى. لم تُلاحظ أي قمم أخرى في جميع العينات المُغلفة مجهريًا (الشكل 4ب-ز)، مما يؤكد أن الامتزاز الفيزيائي لـ SiO252، وليس التفاعل الكيميائي، يحدث على سطح SA. بالإضافة إلى ذلك، استُنتج أيضًا أن التغليف المجهري لـ SA لم يُؤدِّ إلى ظهور أي بنى جديدة. يبقى SiO2 سليمًا على سطح SA دون أي تفاعل كيميائي، ومع انخفاض كمية SA، تصبح القمم الموجودة أكثر وضوحًا (SATEOS1). تشير هذه النتيجة إلى أن SiO2 يُغلف سطح SA بشكل أساسي. تختفي القمة عند (700) تمامًا، وتتحول القمة عند \((\overline{5}02)\) إلى حدبة في SATEOS 1 (الشكل 4ب)، وهو ما يرتبط بانخفاض التبلور وزيادة اللابلورية. ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) مادة غير متبلورة، لذا تظهر قمم حيود الأشعة السينية المرصودة من 2θ = 19° إلى 25° على شكل حدبة وتوسع (الشكل 4ب-ز)، مما يؤكد وجود SiO2 غير متبلور. ويعود انخفاض شدة قمم حيود الأشعة السينية لجزيئات حمض الساليسيليك المغلفة مجهريًا إلى تأثير التكوين النوي لجدار السيليكا الداخلي وسلوك التبلور المحدود. يُعتقد أنه مع انخفاض محتوى حمض الساليسيليك، تتشكل طبقة سيليكا أكثر سمكًا نتيجة وجود كمية كبيرة من رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS)، الذي يمتص بشكل كبير على السطح الخارجي لحمض الساليسيليك. ومع ذلك، مع زيادة كمية حمض الساليسيليك، تزداد مساحة سطح قطرات حمض الساليسيليك في محلول المستحلب، مما يستلزم كمية أكبر من رباعي إيثوكسي سيلان لتحقيق التغليف الأمثل. لذلك، مع زيادة محتوى حمض الساليسيليك، يقل وضوح قمة SiO2 في طيف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (الشكل 3)، ويقلّ شدة قمة الحيود بالقرب من 2θ = 19–25° في طيف الأشعة السينية الفلورية (الشكل 4)، كما يقلّ التمدد. مع ذلك، وكما هو موضح في الشكل 4، بمجرد زيادة كمية حمض الساليسيليك من 5 غرامات (SATEOS1) إلى 50 غرامًا (SATEOS6)، تصبح القمم قريبة جدًا من قمة حمض الساليسيليك النقي، وتظهر القمة عند (700) مع جميع شدات القمم المحددة. تتوافق هذه النتيجة مع نتائج طيف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه، حيث تنخفض شدة قمة SiO2 في SATEOS6 عند 1103 سم-1 (الشكل 3g).
تُظهر الأشكال 1 و2 الحالات الكيميائية للعناصر الموجودة في SA وSATEOS1 وSATEOS6. أما الأشكال 5 و6 و7 و8 والجدول 2، فتُظهر مسوحات القياسات لعينات SA وSATEOS1 وSATEOS6 في الشكل 5، بينما تُظهر الأشكال 5 و6 و7 و8 والجدول 2 مسوحات عالية الدقة لـ C 1s وO 1s وSi 2p على التوالي. يلخص الجدول 2 قيم طاقة الربط المُستخلصة بواسطة مطيافية الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS). وكما هو واضح في الشكل 5، لوحظت قمم Si 2s وSi 2p واضحة في SATEOS1 وSATEOS6، حيث حدث تغليف دقيق لغلاف SiO2. وقد أشار باحثون سابقون إلى وجود قمة Si 2s مماثلة عند 155.1 إلكترون فولت. يؤكد وجود قمم السيليكون في SATEOS1 (الشكل 5ب) و SATEOS6 (الشكل 5ج) بيانات FT-IR (الشكل 3) و XRD (الشكل 4).
كما هو موضح في الشكل 6 أ، يحتوي طيف C 1s لبلورة SA على ثلاث قمم مختلفة لروابط الكربون-كربون، والروابط الكاليفاتية، وO=C=O عند طاقات ربط تبلغ 284.5 إلكترون فولت، و285.2 إلكترون فولت، و289.5 إلكترون فولت على التوالي. ولوحظت قمم روابط الكربون-كربون، والروابط الكاليفاتية، وO=C=O أيضًا في SATEOS1 (الشكل 6 ب) وSATEOS6 (الشكل 6 ج)، وهي مُلخصة في الجدول 2. إضافةً إلى ذلك، تتوافق قمة C 1s أيضًا مع قمة Si-C إضافية عند 283.1 إلكترون فولت (SATEOS1) و283.5 إلكترون فولت (SATEOS6). وتتوافق طاقات الربط التي رصدناها لروابط الكربون-كربون، والروابط الكاليفاتية، وO=C=O، وSi-C بشكل جيد مع مصادر أخرى^55،56.
تُظهر الأشكال 7أ-ج أطياف XPS لعينات O 1s من SA وSATEOS1 وSATEOS6 على التوالي. تم تحليل قمة O 1s لـ SA النقية، فتبين أنها تتكون من قمتين، هما C=O/C–O (531.9 إلكترون فولت) وC–O–H (533.0 إلكترون فولت). أما قمة O 1s في SATEOS1 وSATEOS6 فهي متطابقة، إذ تتكون من ثلاث قمم فقط: C=O/C–O وC–O–H وSi–OH. يتغير مقدار طاقة ربط O 1s في SATEOS1 وSATEOS6 بشكل طفيف مقارنةً بـ SA النقية، ويعزى ذلك إلى تغير في التركيب الكيميائي نتيجة وجود SiO2 وSi-OH في مادة الغلاف.
يُظهر الشكلان 8أ و8ب طيف الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS) لذرات السيليكون Si 2p في SATEOS1 وSATEOS6 على التوالي. في مادة CA الصلبة، لم تُلاحظ ذروة Si 2p لعدم وجود SiO2. تتوافق ذروة Si 2p مع 105.4 إلكترون فولت لـ SATEOS1 و105.0 إلكترون فولت لـ SATEOS6، ما يُشير إلى Si-O-Si، بينما تقع ذروة SATEOS1 عند 103.5 إلكترون فولت وذروة SATEOS6 عند 103.3 إلكترون فولت، ما يُشير إلى Si-OH. كشف تحليل ذروتي Si-O-Si وSi-OH في SATEOS1 وSATEOS6 عن نجاح التغليف الدقيق لـ SiO2 على سطح نواة SA.
تُعدّ مورفولوجيا المادة المُغلّفة مجهريًا بالغة الأهمية، إذ تؤثر على الذوبانية والاستقرار والتفاعل الكيميائي والسيولة والمتانة⁵⁹. ولذلك، استُخدم المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لتوصيف مورفولوجيا حمض الساليسيليك الخام (100×) وحمض الساليسيليك المُغلّف مجهريًا (500×)، كما هو موضح في الشكل 9. وكما هو واضح في الشكل 9أ، فإن كتلة حمض الساليسيليك بيضاوية الشكل، ويتجاوز حجم الجسيمات 500 ميكرون. ومع ذلك، بمجرد استمرار عملية التغليف المجهري، تتغير المورفولوجيا بشكل كبير، كما هو موضح في الأشكال 9ب-9ز.
صور المجهر الإلكتروني الماسح لـ (أ) SA (×100)، (ب) SATEOS1، (ج) SATEOS2، (د) SATEOS3، (هـ) SATEOS4، (و) SATEOS5 و (ز) SATEOS6 عند ×500.
في عينة SATEOS1، لوحظت جزيئات SA شبه كروية أصغر حجمًا مغلفة بـ SiO2 ذات سطح خشن (الشكل 9ب)، وقد يُعزى ذلك إلى التحلل المائي وبلمرة التكثيف لـ TEOS على سطح SA، مما يُسرّع من انتشار جزيئات الإيثانول. ونتيجةً لذلك، تترسب جزيئات SiO2 ويُلاحظ تكتلها^52،60. يوفر غلاف SiO2 هذا قوة ميكانيكية لجزيئات CA المُغلفة مجهريًا، كما يمنع تسرب CA المنصهر عند درجات حرارة أعلى¹⁰. تشير هذه النتيجة إلى إمكانية استخدام كبسولات SA الدقيقة المحتوية على SiO2 كمواد محتملة لتخزين الطاقة⁶¹. وكما هو موضح في الشكل 9ب، تتميز عينة SATEOS1 بتوزيع منتظم للجزيئات مع طبقة سميكة من SiO2 تُغلف SA. يبلغ حجم جسيمات حمض الساليسيليك المُغلفة مجهريًا (SATEOS1) حوالي 10-20 ميكرومترًا (الشكل 9ب)، وهو أصغر بكثير من حمض الساليسيليك الخام نظرًا لانخفاض محتواه. ويعود سُمك طبقة الكبسولة المجهرية إلى التحلل المائي وبلمرة التكثيف للمحلول الأولي. يحدث التكتل عند جرعات منخفضة من حمض الساليسيليك، أي حتى 15 غرامًا (الشكل 9ب-د)، ولكن بمجرد زيادة الجرعة، لا يُلاحظ أي تكتل، بل تُلاحظ جسيمات كروية واضحة المعالم (الشكل 9هـ-ز) 62.
بالإضافة إلى ذلك، عند ثبات كمية المادة الفعالة السطحية SLS، يؤثر محتوى حمض السكسينيك (SA) (SATEOS1، SATEOS2، وSATEOS3) أيضًا على الكفاءة والشكل وتوزيع حجم الجسيمات. وقد وُجد أن SATEOS1 يتميز بحجم جسيمات أصغر، وتوزيع منتظم، وسطح كثيف (الشكل 9ب)، ويعزى ذلك إلى الطبيعة المحبة للماء لحمض السكسينيك التي تعزز التكوين الثانوي للنوى في ظل ثبات كمية المادة الفعالة السطحية. يُعتقد أنه بزيادة محتوى حمض السكسينيك من 5 إلى 15 غرامًا (SATEOS1، SATEOS2، وSATEOS3) مع استخدام كمية ثابتة من المادة الفعالة السطحية، أي 0.10 غرام من SLS (الجدول 1)، سيقل تأثير كل جسيم من جزيئات المادة الفعالة السطحية، مما يؤدي إلى تقليل حجم الجسيمات. ويختلف توزيع SATEOS2 (الشكل 9ج) وSATEOS3 (الشكل 9د) عن توزيع SATEOS1 (الشكل 9ب).
بالمقارنة مع SATEOS1 (الشكل 9ب)، أظهر SATEOS2 بنية كثيفة من جزيئات حمض الساليسيليك المغلفة مجهريًا، كما ازداد حجم الجسيمات (الشكل 9ج). ويعود ذلك إلى التكتل 49، الذي يقلل من معدل التخثر (الشكل 2ب). ومع ازدياد كمية السيليكا المغلفة (SC) بزيادة تركيز كبريتات لوريل الصوديوم (SLS)، تصبح الكبسولات المجهرية واضحة للعيان، كما هو موضح في الشكل الذي يوضح كيفية حدوث التكتل. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر الأشكال من 9هـ إلى 9ز أن جميع الجسيمات كروية الشكل والحجم بوضوح. ومن المعروف أنه في وجود كميات كبيرة من حمض الساليسيليك، يمكن الحصول على كمية مناسبة من قليل الوحدات من السيليكا، مما يؤدي إلى تكثيف وتغليف مناسبين، وبالتالي تكوين كبسولات مجهرية محددة جيدًا 49. ومن نتائج المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، يتضح أن SATEOS6 قد شكّل كبسولات مجهرية مماثلة مقارنةً بكمية صغيرة من حمض الساليسيليك.
تُعرض نتائج مطيافية تشتت طاقة الأشعة السينية (EDS) لحمض الساليسيليك (SA) النقي والمُغلف بكبسولات دقيقة في الجدول 3. وكما هو موضح في الجدول، يتناقص محتوى السيليكون تدريجيًا من SATEOS1 (12.34%) إلى SATEOS6 (2.68%). وبالتالي، يمكننا القول إن زيادة كمية حمض الساليسيليك تؤدي إلى انخفاض ترسب ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) على سطحه. لا توجد قيم ثابتة لمحتوى الكربون والأكسجين في الجدول 3 نظرًا للتحليل شبه الكمي لـ EDS51. وقد تم ربط محتوى السيليكون في حمض الساليسيليك المُغلف بكبسولات دقيقة بنتائج مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FT-IR) وحيود الأشعة السينية (XRD) ومطيافية الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS).
يوضح الشكلان 1 و2 سلوك انصهار وتصلب كل من حمض السكسينيك (SA) النقي والمغلف بطبقة رقيقة من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2). ويُبين الشكلان 10 و11 على التوالي سلوك الانصهار والتصلب، بينما تُعرض البيانات الحرارية في الجدول 4. وقد وُجد اختلاف في درجات حرارة انصهار وتصلب حمض السكسينيك المغلف. فمع ازدياد كمية حمض السكسينيك، ترتفع درجات حرارة الانصهار والتصلب وتقترب من قيم حمض السكسينيك النقي. بعد تغليف حمض السكسينيك، يزيد جدار السيليكا من درجة حرارة التبلور، ويعمل كقلب لتعزيز عدم التجانس. لذلك، مع ازدياد كمية حمض السكسينيك، ترتفع درجات حرارة الانصهار (الشكل 10) والتصلب (الشكل 11) تدريجيًا أيضًا.^49،51،64 ومن بين جميع عينات حمض السكسينيك المغلفة، أظهرت العينة SATEOS6 أعلى درجات حرارة انصهار وتصلب، تليها العينات SATEOS5، ثم SATEOS4، ثم SATEOS3، ثم SATEOS2، وأخيرًا SATEOS1.
يُظهر SATEOS1 أدنى درجة انصهار (68.97 درجة مئوية) وأدنى درجة حرارة تجمد (60.60 درجة مئوية)، ويعود ذلك إلى صغر حجم الجسيمات، مما يحدّ من حركة جزيئات حمض الساليسيليك داخل الكبسولات الدقيقة، كما أن غلاف ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) يُشكّل طبقة سميكة تحدّ من تمدد المادة الأساسية وحركتها.⁴⁹ وتتوافق هذه الفرضية مع نتائج المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، حيث أظهر SATEOS1 حجم جسيمات أصغر (الشكل 9ب)، ويعود ذلك إلى انحصار جزيئات حمض الساليسيليك ضمن مساحة صغيرة جدًا من الكبسولات الدقيقة. ويتراوح الفرق في درجات حرارة الانصهار والتجمد للكتلة الرئيسية، وكذلك لجميع كبسولات حمض الساليسيليك الدقيقة ذات أغلفة ثاني أكسيد السيليكون، بين 6.10 و8.37 درجة مئوية. وتشير هذه النتيجة إلى إمكانية استخدام حمض الساليسيليك المُغلّف دقيقًا كمادة لتخزين الطاقة نظرًا للتوصيل الحراري الجيد لغلاف ثاني أكسيد السيليكون.⁶⁵
كما هو موضح في الجدول 4، يتميز مركب SATEOS6 بأعلى قيمة إنثالبي بين جميع المركبات النانوية المغلفة مجهريًا (الشكل 9g)، وذلك بفضل التغليف الجيد الذي تم رصده بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح. ويمكن حساب معدل تعبئة SA باستخدام المعادلة (1). (1) بمقارنة بيانات الحرارة الكامنة لمركب SA49 المغلف مجهريًا.
تمثل قيمة R درجة التغليف (%) للجسيمات النانوية المغلفة مجهريًا، بينما يمثل ΔHMEPCM,m الحرارة الكامنة للانصهار للجسيمات النانوية المغلفة مجهريًا، ويمثل ΔHPCM,m الحرارة الكامنة للانصهار للجسيمات النانوية. بالإضافة إلى ذلك، تُحسب كفاءة التغليف (%) كمعيار تقني مهم آخر، كما هو موضح في المعادلة (1). (2)49.
تمثل قيمة E كفاءة التغليف (%) لـ CA المغلفة مجهريًا، ويمثل ΔHMEPCM,s الحرارة الكامنة للتصلب لـ CA المغلفة مجهريًا، ويمثل ΔHPCM,s الحرارة الكامنة للتصلب لـ CA.
كما هو موضح في الجدول 4، تبلغ درجة التعبئة وكفاءة SATEOS1 71.89% و67.68% على التوالي، بينما تبلغ درجة التعبئة وكفاءة SATEOS6 90.86% و86.68% على التوالي (الجدول 4). تُظهر عينة SATEOS6 أعلى معامل وكفاءة تغليف بين جميع كبسولات SA الدقيقة، مما يدل على سعتها الحرارية العالية. لذلك، يتطلب التحول من الحالة الصلبة إلى السائلة كميات كبيرة من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يشير اختلاف درجات حرارة الانصهار والتصلب لجميع كبسولات SA الدقيقة وSA السائب أثناء عملية التبريد إلى أن غلاف السيليكا محصور مكانيًا أثناء تصنيع الكبسولات الدقيقة. وبالتالي، تُظهر النتائج أنه مع زيادة كمية SC، يزداد معدل التغليف وكفاءته تدريجيًا (الجدول 4).
تُظهر منحنيات التحليل الحراري الوزني (TGA) لحمض السكسينيك (SA) الخام وحمض السكسينيك المُغلف بكبسولات دقيقة ذات غلاف من ثاني أكسيد السيليكون (SATEOS1، SATEOS3، وSATEOS6) في الشكل 12. وقد قورنت خصائص الثبات الحراري لحمض السكسينيك الخام (SATEOS1، SATEOS3، وSATEOS6) مع العينات المُغلفة. يتضح من منحنى TGA أن فقدان الوزن لكل من حمض السكسينيك الخام والمُغلف يُظهر انخفاضًا طفيفًا وسلسًا من 40 درجة مئوية إلى 190 درجة مئوية. عند هذه الدرجة، لا يخضع حمض السكسينيك الخام للتحلل الحراري، بينما يُطلق حمض السكسينيك المُغلف الماء الممتص حتى بعد التجفيف عند 45 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. وقد نتج عن ذلك فقدان طفيف في الوزن،⁴⁹ ولكن بعد هذه الدرجة، بدأ تحلل المادة. عند محتوى حمض السكسينيك المنخفض (مثل SATEOS1)، يكون محتوى الماء الممتص أعلى، وبالتالي يكون فقدان الكتلة حتى 190 درجة مئوية أعلى (انظر الشكل المُدرج في الشكل 12). بمجرد أن تتجاوز درجة الحرارة 190 درجة مئوية، تبدأ العينة بفقدان كتلتها نتيجةً لعمليات التحلل. يبدأ حمض الساليسيليك (SA) بالتحلل عند 190 درجة مئوية، ولا يتبقى منه سوى 4% عند 260 درجة مئوية، بينما يحتفظ كل من SATEOS1 وSATEOS3 وSATEOS6 بنسب 50% و20% و12% على التوالي عند هذه الدرجة. بعد 300 درجة مئوية، بلغ فقدان كتلة حمض الساليسيليك حوالي 97.60%، بينما بلغ فقدان كتلة كل من SATEOS1 وSATEOS3 وSATEOS6 حوالي 54.20% و82.40% و90.30% على التوالي. مع زيادة محتوى حمض الساليسيليك، ينخفض ​​محتوى ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) (الجدول 3)، ويُلاحظ ترقق في الغلاف في صورة المجهر الإلكتروني الماسح (الشكل 9). وبالتالي، فإن فقدان الوزن لحمض السكسينيك المُغلف مجهريًا أقل مقارنةً بحمض السكسينيك غير المُغلف، ويعزى ذلك إلى الخصائص المواتية لغلاف ثاني أكسيد السيليكون، الذي يُعزز تكوين طبقة كربونية سيليكاتية على سطح حمض السكسينيك، مما يعزل لبّه ويُبطئ إطلاق المنتجات المتطايرة الناتجة¹⁰. تُشكل طبقة الفحم هذه حاجزًا واقيًا فيزيائيًا أثناء التحلل الحراري، مما يحد من انتقال الجزيئات القابلة للاشتعال إلى الحالة الغازية^66،67. إضافةً إلى ذلك، نلاحظ أيضًا نتائج فقدان وزن ملحوظة: يُظهر SATEOS1 قيمًا أقل مقارنةً بـ SATEOS3 وSATEOS6 وحمض السكسينيك. ويعود ذلك إلى أن كمية حمض السكسينيك في SATEOS1 أقل منها في SATEOS3 وSATEOS6، حيث يُشكل غلاف ثاني أكسيد السيليكون طبقة سميكة. في المقابل، يصل إجمالي فقدان وزن حمض السكسينيك غير المُغلف إلى 99.50% عند 415 درجة مئوية. مع ذلك، أظهرت عينات SATEOS1 وSATEOS3 وSATEOS6 فقدانًا في الوزن بنسبة 62.50% و85.50% و93.76% على التوالي عند درجة حرارة 415 درجة مئوية. تشير هذه النتيجة إلى أن إضافة رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS) تُحسّن من تحلل حمض السكسينيك (SA) عن طريق تكوين طبقة من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) على سطحه. تُشكّل هذه الطبقات حاجزًا واقيًا فيزيائيًا، وبالتالي يُمكن ملاحظة تحسّن في الثبات الحراري لحمض الستريك المُغلّف مجهريًا.
تُظهر نتائج الموثوقية الحرارية لعينة SA الصلبة وأفضل عينة مُغلفة مجهريًا (أي SATEOS 6) بعد 30 دورة تسخين وتبريد باستخدام تقنية DSC51,52 في الشكل 13. يتضح أن عينة SA الصلبة (الشكل 13أ) لا تُظهر أي اختلاف في درجة حرارة الانصهار، أو درجة حرارة التصلب، أو قيمة المحتوى الحراري، بينما لا تُظهر عينة SATEOS 6 (الشكل 13ب) أي اختلاف في درجة الحرارة أو قيمة المحتوى الحراري حتى بعد الدورة الثلاثين من التسخين والتبريد. أظهرت عينة SA الصلبة درجة انصهار تبلغ 72.10 درجة مئوية، ودرجة حرارة تصلب تبلغ 64.69 درجة مئوية، وكانت حرارة الانصهار والتصلب بعد الدورة الأولى 201.0 جول/غرام و194.10 جول/غرام على التوالي. بعد الدورة الثلاثين، انخفضت درجة انصهار هذه القيم إلى 71.24 درجة مئوية، وانخفضت درجة حرارة التصلب إلى 63.53 درجة مئوية، وانخفضت قيمة المحتوى الحراري بنسبة 10%. تشير التغيرات في درجات حرارة الانصهار والتصلب، بالإضافة إلى انخفاض قيم المحتوى الحراري، إلى أن مادة أسيتات السليلوز (CA) غير موثوقة للتطبيقات التي لا تتطلب التغليف الدقيق. مع ذلك، بعد حدوث التغليف الدقيق المناسب (SATEOS6)، لا تتغير درجات حرارة الانصهار والتصلب وقيم المحتوى الحراري (الشكل 13ب). بمجرد تغليفها دقيقًا بأغلفة من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، يمكن استخدام أسيتات السليلوز (SA) كمادة لتغيير الطور في التطبيقات الحرارية، وخاصة في مجال البناء، نظرًا لدرجات حرارة الانصهار والتصلب المثلى وثبات المحتوى الحراري.
تم الحصول على منحنيات DSC للعينات SA (أ) و SATEOS6 (ب) في دورات التسخين والتبريد الأولى والثلاثين.
في هذه الدراسة، أُجري بحثٌ منهجيٌّ حول التغليف الدقيق باستخدام حمض السكسينيك (SA) كمادة أساسية وثاني أكسيد السيليكون (SiO2) كمادة غلاف. استُخدم رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS) كمادة أولية لتكوين طبقة داعمة من SiO2 وطبقة واقية على سطح حمض السكسينيك. بعد نجاح عملية تصنيع حمض السكسينيك المُغلّف دقيقًا، أظهرت نتائج التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FT-IR) وحيود الأشعة السينية (XRD) والتحليل الطيفي للأشعة السينية الكهروضوئية (XPS) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) وتحليل تشتت الطاقة للأشعة السينية (EDS) وجود SiO2. يُظهر تحليل SEM أن عينة SATEOS6 تُظهر جزيئات كروية محددة جيدًا مُحاطة بأغلفة SiO2 على سطح حمض السكسينيك. مع ذلك، يُظهر مُركّب MEPCM ذو المحتوى المنخفض من حمض السكسينيك تكتلًا، مما يُقلل من أداء مُركّب تغيير الطور (PCM). أظهر تحليل XPS وجود روابط Si-O-Si وSi-OH في عينات الكبسولات الدقيقة، مما كشف عن امتزاز SiO2 على سطح حمض السكسينيك. أظهر تحليل الأداء الحراري أن مادة SATEOS6 تتمتع بقدرة تخزين حراري واعدة، حيث بلغت درجة انصهارها 70.37 درجة مئوية ودرجة تجمدها 64.27 درجة مئوية، وبلغت حرارة انصهارها الكامنة 182.53 جول/غرام، وحرارة تجمدها الكامنة 160.12 جول/غرام. تبلغ كفاءة التغليف القصوى لمادة SATEOS6 نسبة 86.68%. وقد أكد تحليل دورة التسخين والتبريد باستخدام تقنيتي TGA وDSC أن مادة SATEOS6 لا تزال تتمتع بثبات حراري وموثوقية عاليتين حتى بعد 30 دورة تسخين وتبريد.
يانغ تي، وانغ إكس واي، ولي دي. تحليل أداء نظام الامتزاز المركب الصلب-الغازي الكيميائي الحراري لتخزين الطاقة الحرارية وتحسين كفاءته. تطبيق. ساخن. مهندس. 150، 512-521 (2019).
فريد، م.م، خضير، أ.م، رزاق، س. والحلاج، س. مراجعة لتخزين الطاقة بتغيير الطور: المواد والتطبيقات. مدير محول الطاقة. 45، 1597-1615 (2004).
ريجين إيه إف، سولانكي إس إس، وسيني جيه إس. أداء نقل الحرارة لأنظمة تخزين الطاقة الحرارية باستخدام كبسولات مواد تغيير الطور: مراجعة وتحديث ودعم. مجلة الطاقة 12، 2438-2458 (2008).
ليو، م.، سامان، و.، وبرونو، ف. مراجعة لمواد التخزين وتقنيات تحسين الأداء الحراري لأنظمة التخزين الحراري ذات درجة الحرارة العالية بتغيير الطور. تحديث. دعم. مراجعة الطاقة 16، 2118-2132 (2012).
فانغ غويينغ، لي هونغ، ليو شيانغ، وو إس إم. تحضير وتوصيف مواد تغيير الطور النانوية المغلفة للطاقة الحرارية من نوع ن-تتراديكان. مجلة الهندسة الكيميائية 153، 217-221 (2009).
مو، ب. ولي، م. توليف مواد مركبة جديدة مستقرة الشكل ذات تغيير طور باستخدام هلاميات الجرافين المعدلة لتحويل وتخزين الطاقة الشمسية. مواد الطاقة الشمسية. الخلية الشمسية 191، 466-475 (2019).
هوانغ، ك.، ألفا، ج.، جيا، ي.، وفانغ، ج. التوصيف المورفولوجي وتطبيق مواد تغيير الطور في تخزين الطاقة الحرارية: مراجعة. تحديث. دعم. مجلة الطاقة 72، 128-145 (2017).