項東，王詩涵，范小紅，劉科高，王獻(xiàn)忠

(山東建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟(jì)南250101)

0 引言

在工程應(yīng)用熱能管理中，具有熱能量儲存TES(Thermal Energy Storage)的相變材料 PCM(Phase Change Materials)因其高的儲能密度、幾乎不變的工作溫度、小的尺寸和低的熱損失水平等特點(diǎn)，在建筑節(jié)能(如太陽能儲存和熱量、電力的削峰填谷等)中得到廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益[1-2]。建筑材料和PCM的結(jié)合是擴(kuò)大建筑構(gòu)件熱能儲存能力的有效方式，其中一種組合方式是將PCM與成本低廉、易于制造的多孔材料結(jié)合在一起。充分利用相變潛熱儲能有助于緩解全球傳統(tǒng)能源不足及日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。具有潛熱的蓄熱型相變材料，如有機(jī)相變材料和無機(jī)鹽相變材料，因其儲存密度大和蓄熱過程中溫差變化小而備受關(guān)注。PCM的熱傳導(dǎo)相當(dāng)?shù)?，因此為了提高熱量的傳輸，需要高的?dǎo)體材料(如碳材料)與相變材料結(jié)合使用[3]?？紤]到與基質(zhì)材料的化學(xué)相容性等問題，大多數(shù)研究者傾向于選擇有機(jī)PCM，如脂肪酸及其衍生物、烷烴、石蠟及其混合物等[4-5]。但無機(jī)水合鹽具有高的熔解熱、導(dǎo)熱系數(shù)大、儲熱密度大、儲熱能力強(qiáng)及相變體積小、毒性小且價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來越多的應(yīng)用，同時還證實無機(jī)相變材料與多孔材料往往有著良好的兼容性[6-7]。無機(jī)結(jié)晶水合鹽在實際應(yīng)用中容易出現(xiàn)相分離、過冷及對儲存膠囊產(chǎn)生腐蝕等問題[2，8-10]，有待在研究中不斷解決。

在眾多的無機(jī)相變復(fù)合材料中，水合無機(jī)鹽PCM和多孔碳材料形成的復(fù)合材料得到廣泛關(guān)注。常用的無機(jī)物結(jié)晶水合鹽[11-12]有:水合醋酸鈉(CH3COONa·3H2O)、水合磷酸二氫鈉(NaH2PO4·2H2O)、水合氯化鈣(CaCl2·6H2O)和水合硫酸鈉(Na2SO4·10H2O)等。其中，水合硝酸錳 (Mn(NO3)2·6H2O)具有高的熔化相變焓(125.9 J/g)和適宜的室溫相變溫度(25.8℃)[13-14]。在其配制形成的水溶液時，加入添加劑(如MnCl2·4H2O)可改變其熔點(diǎn)溫度和熔化熱，并有效減少過冷度，但對其潛熱性能影響不大[12-13，15]。碳材料具有良好的導(dǎo)熱性、高的化學(xué)穩(wěn)定性，并且利用其多孔結(jié)構(gòu)的毛細(xì)作用，會將PCM吸附于其中而形成復(fù)合材料，其孔道壁作為PCM的有效儲存庫及支撐，不僅可以減少PCM的相分離和過冷傾向，而且PCM(如鹽、水合鹽)分散于耐蝕的碳基體有效降低了腐蝕傾向[4，16-18]。采用真空浸漬法將PCM浸入到顆粒狀材料的多孔中，能夠抑制復(fù)合材料孔道內(nèi)空氣隙的形成，且由于其孔洞能夠承受相變期間熱擴(kuò)散及防止熔融PCM的泄漏，可為PCM提供了一種形狀穩(wěn)定的儲存模式[6]。通過上述方法，可使大量的PCM進(jìn)入到孔直徑＜幾百μm的多孔空間中，其顆粒狀復(fù)合材料具有較大的熱儲存容量和熱傳導(dǎo)能力[19-20]。以多孔碳材料(如石墨、碳納米管、碳納米線等)為基底，水合鹽PCM填充孔道，并與多孔碳材料形成復(fù)合相變材料，其相變潛熱焓和熱導(dǎo)率均得到顯著提高，有效改善了潛熱能量儲存系統(tǒng)的熱性能[21-24]。Mills等將片狀石墨經(jīng)酸浸濕后加熱形成孔狀石墨基體，與相變材料石蠟形成的復(fù)合材料，其相變潛熱焓得到大幅度提高[25]。PCM在多孔碳材料中的作用會受到除孔徑分布、孔隙的幾何形狀和網(wǎng)絡(luò)連接等的影響外，其流體相變行為還與PCM和孔隙表面之間的相互作用有關(guān)，這種作用決定了多孔介質(zhì)中凝固/熔化的移動方向[1，12]，從而引起PCM的相變溫度在多孔材料中的顯著變化。同時多孔材料的孔道中，PCM受空間效應(yīng)和尺寸效應(yīng)的作用和限制，很難產(chǎn)生相分離和較大的過冷度[12，26]。毛前軍等[27]混合了水合硝酸鹽(NaNO3-KNO3)與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的膨脹石墨粉EG(Expanded Graphite)形成復(fù)合材料，其相變溫度變化不大，但隨著復(fù)合材料中EG的增加，相變潛熱焓稍微有所降低，同時導(dǎo)熱性得到提高。王剛等[28]用不同比例的水將熔融的共晶鹽溶解，與EG攪拌混合，形成硝酸鹽/EG復(fù)合材料，隨著復(fù)合材料中溶水量的增加，其相變潛熱焓值會增加。Zhong等[29]利用溶液浸漬滲透法合成出雙熔融鹽與EG的孔狀復(fù)合相變材料，其成分分布均勻，具有較高的相變潛熱和良好的熱穩(wěn)定性。但在實際應(yīng)用中，膨脹石墨的體積變化比較大，不太適于墻體建筑材料要求穩(wěn)定的特性，因此開發(fā)出價格便宜、豐富易得的新型多孔碳材料將成為今后的研究的重點(diǎn)方向。果殼多孔碳具有化學(xué)惰性、良好的力學(xué)性能和高的機(jī)械強(qiáng)度等物理性能以及熔點(diǎn)較高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好和來源廣泛、價格便宜等特點(diǎn)，利用其多孔介質(zhì)內(nèi)部空隙比較小、吸附性較高的特性，將相變物質(zhì)分散成很小的顆粒，憑借毛細(xì)效應(yīng)提高相變物質(zhì)在多孔介質(zhì)中儲藏數(shù)量，形成良好的相變材料的儲藏室，保證在發(fā)生固液相變時不會發(fā)生液體泄漏的現(xiàn)象，同時利用多孔碳介質(zhì)導(dǎo)熱性高的特點(diǎn)，提高換熱效率[18，23，28]。 Zhou 等[30]制備了有機(jī)或無機(jī)鹽嵌入多孔生物質(zhì)碳材料的復(fù)合PCM，通過不同含量的PCM浸入多孔材料，有效提高熱儲存能量。

通過選擇了天然生物質(zhì)碳材料—果殼作為多孔碳材料、無機(jī)水合鹽Mn(NO3)2·6H2O作為相變材料，利用真空浸漬等方法，制備出Mn(NO3)2·6H2O/果殼多孔碳基復(fù)合相變材料，其在建筑節(jié)能領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。通過掃描電鏡、氮吸脫附和X射線光電子能譜分析了復(fù)合材料的形貌特征、多孔碳材料的孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)和官能團(tuán)組成等。利用差示掃描量熱法DSC測量無機(jī)相變復(fù)合材料的相變和熱循環(huán)穩(wěn)定行為。所制備的復(fù)合相變材料具有良好的儲熱性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

1 實驗材料與制備

1.1 實驗材料

用作相變材料的Mn(NO3)2·6H2O和添加劑水合氯化錳MnCl2·4H2O均為國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司的分析級試劑(AR)，沒有做進(jìn)一步提純處理；果殼多孔碳由鞏義竹青活性碳廠提供。

1.2 復(fù)合相變材料的制備

將大顆粒狀的果殼多孔碳分別放入球磨機(jī)中研磨，用孔徑為25 μm的篩子篩選出細(xì)小的多孔碳顆粒作為載體物質(zhì)用于制備復(fù)合相變材料。將多孔碳材料放入濃HNO3溶液中，浸泡1 h，清洗干燥，獲得實驗用果殼多孔碳。

取不同質(zhì)量的Mn(NO3)2·6H2O和3.5%的MnCl2·4H2O[14]配制成摩爾濃度分別為0.95、1.67、2.24 mol/L的溶液，稱取3份各1 g的果殼多孔碳，分別放入前述配制好Mn(NO3)2·6H2O+MnCl2·4H2O的混合溶液中，充分?jǐn)嚢韬?，室溫靜置浸漬12 h。將試樣放入真空干燥箱中抽真空，在50℃溫度下真空加壓浸漬 6 h，干燥、研磨，即可得到所需的Mn(NO3)2·6H2O/果殼多孔碳基相變復(fù)合材料，分別命名為MNCPCM-1、MNCPCM-2和MNCPCM-3。

1.3 性能測試

利用JSM-2000掃描電子顯微鏡SEM(Scanning Electron Microscopy)觀察復(fù)合材料的表面形貌及成分分布，而利用SU-70場發(fā)射掃描電子顯微鏡FESEM(Field-Emission Scanning Electron Microscopy)中的X射線能量色散分光譜EDS(X-ray Energy Dispersive Spectrometry)測定了材料的成分及相應(yīng)含量。通過使用吸附孔隙率計Micromeritics ASAP 2020系統(tǒng)在77 K下測定氮吸附—解吸等溫線，比表面積測量根據(jù)Brunauer-Emmett-Teller(BET)方法進(jìn)行，而孔徑分布則使用Kelvin方程的校正態(tài)和Barrette Joynere Halenda(BJH)方法從等溫線的吸附分支獲得。試樣的X射線光電子能譜XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)測量是在配備有半球形電子分析儀和MgKα(hy1/41253.6 eV)X射線源的Thermo Scientific ESCALAB250光譜儀中進(jìn)行，主要展現(xiàn)石墨化程度、化學(xué)成分及化學(xué)結(jié)合狀態(tài)等性質(zhì)。采用北京光學(xué)儀器廠FRC/T-1差示掃描量熱儀DSC(Differential Scanning Calorimeter)進(jìn)行試樣的吸熱、放熱的測定，通入 50 mL/min的氮?dú)?，?0℃/min的加熱和冷卻速率在8～70℃范圍內(nèi)進(jìn)行DSC測試。而利用熱重分析儀TGA(Thermo Gravimetric Analyzer)則可以測定失重情況。

2 結(jié)果與分析

過篩后并經(jīng)酸處理的果殼多孔碳顆粒，其平均粒徑約為10 μm，且形成顆粒較為均勻，如圖1(a)所示。圖1(b)為MNCPCM-1的SEM形貌圖，其上分布著很多大小不一的孔，且表面有白色的結(jié)晶點(diǎn)狀、塊狀的Mn(NO3)2·6H2O，由于相變材料的濃度較小，其表面分布的相變結(jié)晶體較少，很多進(jìn)入多孔碳的孔道里；圖1(c)處MNCPCM-2復(fù)合相變材料的表面整體上較為平整，其上分布著很多不同尺寸孔且表面較為粗糙，多為介孔和微孔，孔徑尺寸約為10～50 nm。其孔隙結(jié)構(gòu)非常發(fā)達(dá)，整體呈現(xiàn)出蜂窩狀結(jié)構(gòu)。伴有較多的細(xì)小顆粒和少量聚集的塊狀白色的Mn(NO3)2·6H2O結(jié)晶體且有團(tuán)聚現(xiàn)象，較少的相變材料覆蓋于多孔碳表面并阻塞了部分孔道，但大部分相變材料的溶液已浸漬于孔道中，說明果殼多孔碳對Mn(NO3)2·6H2O的混合液有較強(qiáng)的吸附能力；圖1(d)顯示的是MNCPCM-3相變復(fù)合材料的SEM圖，由于Mn(NO3)2·6H2O的濃度較高，大部分團(tuán)聚在一起形成大塊狀，分布于果殼多孔碳表面，嚴(yán)重覆蓋了孔道，阻止了相變材料進(jìn)入。經(jīng)EDS測定(如圖2所示)，MNCPCM-2的成分主要由C、O、Mn 3種元素組成，其中Mn的原子百分比約為2.23%，說明復(fù)合材料中的白色顆粒主要由相變材料Mn(NO3)2·6H2O構(gòu)成。

圖1 復(fù)合相變材料的SEM圖

圖2 MNCPCM-2的EDS圖

溫度為77 K時測得果殼多孔碳和MNCPCM-1、MNCPCM-2、MNCPCM-3的氮吸附—脫附等溫曲線圖如圖3所示，其能夠較好地符合IUPAC分類中的IV型吸附等溫線。當(dāng)吸附量隨著平衡壓力的增加而使吸附分支和壓力減小時，與所測得的脫附分支是不重合的，會形成類似于環(huán)狀的形狀，即H1型磁滯回線。這是因為在P/P0相同時吸附、脫附過程是不可逆性的，在0.45～0.55之間有一個點(diǎn)為等溫線的第一個峰，表示單分子層的飽和吸附量。當(dāng)接近0.8～0.9時，則開始進(jìn)行多層吸附。這表明該材料主要是由微孔和介孔的混合存在。H1型磁滯回線及在P/P0≤0.5處的較大變化清晰地表明:果殼多孔碳和Mn(NO3)2·6H2O/果殼多孔碳基復(fù)合相變材料具有較高質(zhì)量的介孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)。果殼多孔碳和Mn(NO3)2·6H2O/果殼多孔碳基復(fù)合相變材料的吸附等溫線分別在相對壓力P/P0為0.4～0.5處發(fā)生了氮?dú)獾拿?xì)凝聚現(xiàn)象。復(fù)合材料的比表面積和孔尺寸分布的測試數(shù)據(jù)見表1。果殼多孔碳所測得的 BET比表面積為 856 m2/g，而 MNCPCM-1、MNCPCM-2和MNCPCM-3的BET比表面積則分別為702、653和507 m2/g。 隨著Mn(NO3)2·6H2O含量的增加，其浸入并吸附于果殼多孔碳的孔道中，堵塞了孔道路徑，減小了平均孔體積和微孔體積，降低了果殼多孔碳基復(fù)合材料的比表面積，并且介孔孔道的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也會受到一定影響。果殼多孔碳和MNCPCM-1、MNCPCM-2、MNCPCM-3 的平均孔徑尺寸則為 21.8、20.3、19.5、20.6 nm。 當(dāng)較多的Mn(NO3)2·6H2O進(jìn)入到多孔碳中并結(jié)晶，會使孔道尺寸變窄，從而使平均孔徑減少，而MNCPCM-3則因為相變材料較大塊的團(tuán)聚，覆蓋了較小孔徑的孔道，會使平均孔徑增大。因此，所制備的復(fù)合相變材料中雖然Mn(NO3)2·6H2O濃度增加，會在果殼多孔碳表面聚集成較大顆粒，但其復(fù)合材料仍具有較大的比表面積、較好的孔結(jié)構(gòu)，有利于實現(xiàn)較好的吸附和儲能[31]。

圖3 果殼多孔碳及其復(fù)合相變材料氮脫附吸附曲線和孔徑分布圖

表1 果殼多孔碳及其復(fù)合相變材料的平均孔徑、孔體積和比表面積表

XPS測定果殼多孔碳樣品中的石墨化程度、化學(xué)成分及化學(xué)結(jié)合狀態(tài)(如圖4所示)。由圖4(a)可知，樣品中含有C和O等2種元素。C 1s和O 1s的峰位置分別約在284.0和532.0 eV。圖4(b)顯示樣品C 1s能級的高分辨XPS光譜。XPS光譜峰顯示C 1s的卷積在 284.6 eV有一個大峰，表明結(jié)合與果殼多孔碳的石墨結(jié)構(gòu)相關(guān)，并在構(gòu)成上占據(jù)優(yōu)勢；同時結(jié)合能在283.3 eV處的峰與石墨的缺陷峰有關(guān)，而在285.8、286.7 eV處的峰則是碳與氧的結(jié)合官能團(tuán) 這些官能團(tuán)體現(xiàn)的化學(xué)結(jié)合態(tài)有利于吸附水合鹽，提高其與孔道的結(jié)合程度[32]。

利用DSC對所制備的試樣進(jìn)行熔化、凝固(結(jié)晶)潛熱及相變儲能性能檢測，如圖5所示。由圖5(a)可知，不同摩爾濃度的Mn(NO3)2·6H2O/果殼多孔碳基復(fù)合相變材料均會出現(xiàn)一個熔融吸熱峰和凝固放熱峰，所測得的凝固和熔化的溫度、相變潛熱焓見表2。各峰面積隨著Mn(NO3)2·6H2O摩爾濃度的增加呈先增大后減小的趨勢，復(fù)合材料相變焓的變化與之相同。導(dǎo)致相變焓變化的主要因素有(1)相變材料的含量；(2)相變材料與支撐的基體多孔碳材料之間的相互作用[29]。由于相變材料Mn(NO3)2·6H2O與果殼多孔碳的孔壁之間強(qiáng)烈的相互作用，導(dǎo)致了復(fù)合材料中相變溫度的提高[33]，使其相變溫度普遍高于純Mn(NO3)2·6H2O的(25.8℃)[12-13]。當(dāng)相變材料含量較低時，進(jìn)入孔道的相變材料較少，從而使參與相變過程材料較少，難以保證實現(xiàn)較多的儲能；而相變材料含量較高時，無機(jī)水合鹽結(jié)晶成較大的顆粒，堵塞了孔道，使其難以進(jìn)入多孔碳基材料的孔道中，而孔道外聚集的大顆粒相變材料，容易過冷和相分離，在多次循環(huán)后不能達(dá)到更好的儲存相變熱能的目的。在復(fù)合相變材料中，當(dāng)相變材料摩爾濃度為1.67 mol/L時，其相變溫度為28.2℃，低于其他2種濃度的；而其熔化熱為173.6 kJ/kg，其值均高于Mn(NO3)2·6H2O的理論計算值(125.9 kJ/kg)[12-13]，說明 Mn(NO3)2·6H2O在果殼多孔碳結(jié)構(gòu)中分布最為合理且保持了良好的相變行為，即MNCPCM-2賦予復(fù)合相變材料更加優(yōu)秀的相變儲存性能，所測復(fù)合相變材料適合潛熱的儲存應(yīng)用。所制備相變復(fù)合材料的過冷度ΔT(ΔT=Tm-Tc，其中 Tm為熔化溫度；Tc為結(jié)晶或凝固溫度)[34]控制在＜5℃時，MNCPCM-2的過冷度最小為2.7℃，如圖5(b)所示，證明復(fù)合材料具有良好的可逆性。通過將凝固過程中的相變焓ΔH2除以熔化過程中的相變焓ΔH1計算能量存儲效率[35]，其存儲效率分別為93.5%、95.7%、94.8%，這意味著在凝固過程中可以回收最高95.7%的儲存能量，表明MNCPCM的能量回收良好。值得注意的是，所制備的形式穩(wěn)定復(fù)合PCM在潛熱熱儲能應(yīng)用中有相當(dāng)?shù)臒崮軆Υ鏉摿Γ缃ㄖw材料調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度時的使用等。

圖5 不同摩爾濃度MNCPCM的DSC曲線和過冷度圖

表2 不同摩爾濃度MNCPCM的性能參數(shù)表

在多次熔化和凝固循環(huán)后，復(fù)合PCM在熱和化學(xué)性質(zhì)方面保持穩(wěn)定，才能在長期循環(huán)使用后，體現(xiàn)出復(fù)合材料優(yōu)異的熱性能和穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)。因此，熱循環(huán)試驗可以確定復(fù)合PCM的熱性能相對于熱循環(huán)次數(shù)的變化情況，其結(jié)果如圖6、表3所示。圖6提供了MNCPCM-2在1、300、600和1000次熱循環(huán)后的DSC曲線。在實驗過程中，復(fù)合PCM具有尖銳的、較為對稱的吸熱峰(熔化期間)和放熱峰(凝固期間)，體現(xiàn)其具有良好的能量儲存和釋放特性。在1～1000次熱循環(huán)期間，其熔融溫度、相變潛熱焓分別在27.6～31.2℃和137.5～173.6 kJ/kg之間變化，PCM的凝固溫度、相變潛熱焓則在24.9～26.4℃和131.2～ 166.1 kJ/kg之間變化；300、600和1000次熱循環(huán)后，熔化、凝固溫度值變化分別為0.7、2.1、3.6℃和0.5、1.2、1.5℃，而復(fù)合PCM的熔化、凝固潛熱值分別變化了約11.5%、15.3%、20.6%和14.2%、18.4%、20.8%，見表3。由于過冷其凝固溫度比其熔融溫度低，過冷度處在2.7～4.8℃范圍內(nèi)。MNCPCM-2隨著熱循環(huán)次數(shù)增加至1000次，熔融時的相變溫度和相變潛熱焓分別變化了13.0%和20.6%，而過冷度則僅增加了2.1℃，表明其在循環(huán)過程中具有良好的熱穩(wěn)定性。此時，復(fù)合材料得到最小存儲效率為92.1%，這就意味著在凝固過程中至少回收了92.1%的儲存能量，充分體現(xiàn)了復(fù)合PCM具有良好的熱能回收能力和循環(huán)性能。在基于熱能量儲存的潛熱LHTES(Latent Heat based Thermal Energy Storage)應(yīng)用中，通過調(diào)整水合無機(jī)鹽比例所形成的低共融鹽，增加熱循環(huán)次數(shù)，可控制其熔化與凝固溫度的變化幅度和相變?nèi)刍瘻囟确謩e＜20%和25～30℃(此為人們生活的最佳溫度區(qū)間)[13]。所制備的復(fù)合MNCPCM在其熔化、凝固溫度的變化方面正好滿足了上述要求，其不但具有良好的熱可靠性和舒適的生活環(huán)境，而且熔化和凝固相變潛熱焓的較小變化有利于其在建筑墻體 材料中的實際應(yīng)用。

圖6 不同熱循環(huán)時MNCPCM-2復(fù)合相變材料的DSC曲線和過冷度圖

表3 不同熱循環(huán)的MNCPCM-2復(fù)合相變材料的性能參數(shù)表

利用TGA可以測試不同濃度MNCPCM-1、MNCPCM-2、MNCPCM-3的失重情況和熱穩(wěn)定性，其在失重過程中的衰減數(shù)據(jù)如圖7所示。

圖7 不同濃度MNCPCM及MNCPCM-2在不同熱循環(huán)下的失重圖

根據(jù)圖7分析可知，在接近室溫環(huán)境下得到其失重百分比分別為6.54%、5.45%和7.67%，其中MNCPCM-2的失重量(1.0889 mg)較小，保持了的較好的復(fù)合材料完整性和穩(wěn)定性；而MNCPCM-3的失重量(1.5338 mg)較大，應(yīng)該是大量處于表面的塊狀結(jié)晶體因脫去水合水而產(chǎn)生了相分離。對于MNCPCM-2，在循環(huán) 1、300、600、1000 次后，其失重百分比分別為5.45%、6.26%、8.06%和9.53%，雖然失重量依次增加但其失重速率卻逐漸減小，由此證明:在接近室溫的條件下，合適的相變材料濃度和基底碳的適宜的孔道結(jié)構(gòu)尺寸，通過相變材料與多孔支撐基體之間的毛細(xì)和表面張力等物理作用，將PCM限制于支撐多孔基體中，可以使復(fù)合相變材料的分解溫度趨向更高，有效地減少失重程度[30]，減小了相分離的產(chǎn)生，提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和循環(huán)性能。

3 結(jié)論

將Mn(NO3)2·6H2O浸入果殼多孔碳的孔道中，制備出較為均勻的復(fù)合MNCPCM，其具有較大的比表面積、孔體積和較多的官能團(tuán)，有助于Mn(NO3)2·6H2O在果殼多孔碳表面和孔道內(nèi)的吸附。MNCPCM-2的相變溫度較低(Tm為27.6℃、Tc為24.9℃)但相變潛熱焓較高(ΔH1為173.6 kJ/kg、ΔH2為166.1 kJ/kg)，而其過冷度非常小(2.7℃)，且其存儲效率為95.7%。1000次熱循環(huán)后，其熔化相變溫度提高了13.0%，相變潛熱焓降低了20.6%，過冷度變化較小，而最小存儲效率為92.1%。在不同摩爾濃度的復(fù)合材料中，MNCPCM-2失重最小，且隨著循環(huán)次數(shù)的增加，失重量逐漸增加，但其變化幅度越來越小。表明MNCPCM-2具有的適合室溫的相變溫度而幾乎沒有過冷度和相分離、相變潛熱較大、適于長期循環(huán)應(yīng)用且性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，可作為潛在的室溫儲熱材料使用。