碳化硅掺杂改善二元糖醇纳米胶囊的性能

甘露醇和肌醇作为具有较高潜热的糖醇相变材料,在中温储热方面具有广阔的应用前景。二元糖醇的相变温度可以通过改变糖醇各组分的比例来调节,因而其应用温度范围与单糖醇相比较宽。糖醇在热循环中存在泄漏、氧化和过冷等问题,对糖醇进行微纳胶囊化和添加成核剂是有效解决措施。采用溶胶-凝胶法制备糖醇胶囊制备了碳化硅掺杂甘露醇和肌醇二元糖醇纳米胶囊,采用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和热循环试验研究了纳米胶囊的相变特性和热稳定性,探讨了碳化硅的影响。结果表明,纳米胶囊具有较高的相变焓值、包封率和储能效率,热分解温度相比二元糖醇提高了,经过热循环后胶囊的过冷度相对于二元糖醇降低了32.2℃。

联合应用成核剂与增稠剂改善二元糖醇的相变特性

为改善二元糖醇的相变特性,本文在甘露醇和肌醇二元糖醇中添加成核剂氧化铝纳米粒子和增稠剂海藻酸钠,使用差式扫描量热仪研究二元糖醇及其复合材料的相变特性。实验结果表明,氧化铝纳米粒子和少量的海藻酸钠促进了二元糖醇的成核结晶;联合应用氧化铝纳米粒子和海藻酸钠相比单独添加氧化铝纳米粒子或海藻酸钠进一步改善了二元糖醇的成核结晶,当氧化铝纳米粒子和海藻酸钠的质量分数分别为3.0%和0.5%时,样品的过冷度最小,相变焓最大,相比纯二元糖醇过冷度降低了22.0℃,熔化焓和凝固焓分别提高了8.9%和29.7%。

二元共晶糖醇颗粒的制备及其作为降温材料在传统卷烟中的应用

为拓宽传统卷烟用降温材料的筛选范围,利用木糖醇和赤藓糖醇的二元相图计算糖醇共晶点温度,通过熔融法制备木糖醇与赤藓糖醇二元共晶糖醇颗粒,将其作为降温材料应用于传统卷烟中,并评价其吸热降温效果。结果表明:二元共晶糖醇共晶点处的木糖醇与赤藓糖醇物质的量之比为7.6∶2.4,命名为木7.6赤2.4共晶糖醇颗粒,共晶点温度约为89℃;该共晶糖醇颗粒的制备过程中未发生化学反应,其形貌特征与木糖醇颗粒相似,表面较为光滑,将其应用于中短支卷烟时,较空白卷烟的主流烟气温度降低了6.8℃;木糖醇颗粒可有效截留主流烟气中的水分,所添加二元共晶糖醇颗粒中的木糖醇含量越多,卷烟出口处所捕集到的水分越少;二元共晶糖醇颗粒可截留部分主流烟气中的焦油,其中木7.6赤2.4共晶糖醇颗粒卷烟出口端捕集到的焦油量最少,但二元共晶糖醇颗粒对主流烟气中的烟碱含量和CO含量均未产生明显影响;添加木7.6赤2.4共晶糖醇颗粒的卷烟其烟气的甜感有所提升,但吸阻略有增加,且卷烟的烟气热感有所下降,感官品质整体评价最高。