ຂອບໃຈທີ່ທ່ານເຂົ້າມາຢ້ຽມຊົມ Nature.com. ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບເວີຊັນທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ນັ້ນຮອງຮັບ CSS ໄດ້ຈຳກັດ. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບເວີຊັນໃໝ່ກວ່າ (ຫຼື ປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນລະຫວ່າງນີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການຮອງຮັບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາກຳລັງສະແດງເວັບໄຊໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບ ຫຼື JavaScript.
ກົດສະເຕຍຣິກ (SA) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະ (PCM) ໃນອຸປະກອນເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ໃນການສຶກສານີ້, ວິທີການ sol-gel ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຫຸ້ມຫໍ່ສານເຄມີ SiO2 ໃນຊັ້ນໃຕ້ດິນ. SA ປະລິມານຕ່າງໆ (5, 10, 15, 20, 30, ແລະ 50 g) ໄດ້ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ໃນ tetraethyl orthosilicate (TEOS) 10 mL. ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະທີ່ສັງເຄາະດ້ວຍຊັ້ນໃຕ້ດິນ (MEPCM) ໄດ້ຖືກລະບຸລັກສະນະໂດຍການວິເຄາະ Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ແລະ scanning electron microscopy (SEM). ຜົນການວິເຄາະລັກສະນະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ SA ໄດ້ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍ SiO2 ສໍາເລັດແລ້ວ. ການວິເຄາະ thermogravimetric (TGA) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ MEPCM ມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນດີກ່ວາ CA. ໂດຍການນໍາໃຊ້ການສະແກນ differential scanning calorimetry (DSC), ພົບວ່າຄ່າ enthalpy ຂອງ MEPCM ບໍ່ປ່ຽນແປງເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກ 30 ຮອບວຽນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ-ຄວາມເຢັນ. ໃນບັນດາຕົວຢ່າງທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທັງໝົດ, 50 g ຂອງ SA ທີ່ມີ MEPCM ມີຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວສູງສຸດ, ເຊິ່ງແມ່ນ 182.53 J/g ແລະ 160.12 J/g ຕາມລຳດັບ. ຄ່າປະສິດທິພາບຂອງຊຸດໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ຂໍ້ມູນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ປະສິດທິພາບສູງສຸດໄດ້ຖືກພົບເຫັນສຳລັບຕົວຢ່າງດຽວກັນເຊິ່ງແມ່ນ 86.68%.
ປະມານ 58% ຂອງພະລັງງານທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳກໍ່ສ້າງແມ່ນໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນແກ່ອາຄານ1. ດັ່ງນັ້ນ, ສິ່ງທີ່ຈຳເປັນທີ່ສຸດແມ່ນການສ້າງລະບົບພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ຄຳນຶງເຖິງມົນລະພິດສິ່ງແວດລ້ອມ2. ເຕັກໂນໂລຊີຄວາມຮ້ອນແຝງທີ່ໃຊ້ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະ (PCM) ສາມາດເກັບຮັກສາພະລັງງານສູງໄດ້ໃນການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຕ່ຳ3,4,5,6 ແລະ ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ, ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ການບິນ ແລະ ເຄື່ອງປັບອາກາດ7,8,9. PCM ດູດຊຶມພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຈາກພາຍນອກອາຄານໃນຕອນກາງເວັນ ແລະ ປ່ອຍພະລັງງານໃນຕອນກາງຄືນ10. ດັ່ງນັ້ນ, ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະຈຶ່ງຖືກແນະນຳໃຫ້ເປັນວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີ PCM ຫຼາຍປະເພດເຊັ່ນ: ແຂງ-ແຂງ, ແຂງ-ແຫຼວ, ແຫຼວ-ແກັສ ແລະ ແຂງ-ແກັສ11. ໃນນັ້ນ, ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະທີ່ນິຍົມ ແລະ ນຳໃຊ້ເລື້ອຍໆແມ່ນວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະແຂງ-ແຂງ ແລະ ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະແຂງ-ແຫຼວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການນຳໃຊ້ຂອງມັນແມ່ນຍາກຫຼາຍເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງປະລິມານອັນໃຫຍ່ຫຼວງຂອງວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະ-ແກັສແຫຼວ ແລະ ແຂງ-ແກັສ.
PCM ມີການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍຍ້ອນຄຸນສົມບັດຂອງມັນ: ວັດສະດຸທີ່ລະລາຍໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າ 15°C ສາມາດໃຊ້ໃນລະບົບປັບອາກາດເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມເຢັນ, ແລະ ວັດສະດຸທີ່ລະລາຍໃນອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 90°C ສາມາດໃຊ້ໃນລະບົບຄວາມຮ້ອນເພື່ອປ້ອງກັນໄຟໄໝ້12. ອີງຕາມການນຳໃຊ້ ແລະ ຊ່ວງຈຸດລະລາຍ, ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະຕ່າງໆໄດ້ຖືກສັງເຄາະຈາກສານເຄມີອິນຊີ ແລະ ອະນົງຄະທາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ13,14,15. ພາຣາຟິນແມ່ນວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະທີ່ນິຍົມໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດທີ່ມີຄວາມຮ້ອນແຝງສູງ, ບໍ່ກັດກ່ອນ, ຄວາມປອດໄພ ແລະ ຊ່ວງຈຸດລະລາຍທີ່ກວ້າງຂວາງ16,17,18,19,20,21.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກວັດສະດຸປ່ຽນເຟດມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນຕ່ຳ, ພວກມັນຈຳເປັນຕ້ອງຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍເປືອກ (ຊັ້ນນອກ) ເພື່ອປ້ອງກັນການຮົ່ວໄຫຼຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານໃນລະຫວ່າງຂະບວນການປ່ຽນເຟດ22. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຜິດພາດໃນການປະຕິບັດງານ ຫຼື ຄວາມກົດດັນພາຍນອກສາມາດທຳລາຍຊັ້ນນອກ (ການຫຸ້ມຫໍ່), ແລະ ວັດສະດຸປ່ຽນເຟດທີ່ລະລາຍສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບວັດສະດຸກໍ່ສ້າງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນຂອງແຖບເຫຼັກທີ່ຝັງຢູ່, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານຂອງອາຄານຫຼຸດລົງ23. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະຕ້ອງສັງເຄາະວັດສະດຸປ່ຽນເຟດທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍວັດສະດຸເປືອກທີ່ພຽງພໍ, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາຂ້າງເທິງໄດ້24.
ການຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກຂອງວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະສາມາດເພີ່ມການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນປະຕິກິລິຍາສິ່ງແວດລ້ອມໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະ ຄວບຄຸມການປ່ຽນແປງປະລິມານ. ວິທີການຕ່າງໆໄດ້ຖືກພັດທະນາສຳລັບການຫຸ້ມຫໍ່ PCM, ຄືການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນລະຫວ່າງໜ້າ 25, 26, 27, 28, ການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນໃນສະຖານທີ່ 29, 30, 31, 32, ການຮ່ວມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ 33, 34, 35 ແລະ ຂະບວນການ sol-gel 36, 37, 38, 39. ຢາງຟໍມາລດີໄຮດ໌ສາມາດໃຊ້ສຳລັບການຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກ 40, 41, 42, 43. ຢາງເມລາມີນ-ຟໍມາລດີໄຮດ໌ ແລະ ຢູເຣຍ-ຟໍມາລດີໄຮດ໌ ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸເປືອກ, ເຊິ່ງມັກຈະປ່ອຍຟໍມາລດີໄຮດ໌ທີ່ເປັນພິດໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ. ດັ່ງນັ້ນ, ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຈຶ່ງຖືກຫ້າມບໍ່ໃຫ້ນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການຫຸ້ມຫໍ່. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ສາມາດຖືກສັງເຄາະໂດຍໃຊ້ແຄບຊູນນາໂນປະສົມໂດຍອີງໃສ່ກົດໄຂມັນ ແລະ ລິກນິນ 44.
Zhang ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ 45 ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ສັງເຄາະກົດ lauric ຈາກ tetraethyl orthosilicate ແລະ ໄດ້ສະຫຼຸບວ່າ ເມື່ອອັດຕາສ່ວນປະລິມານຂອງ methyltriethoxysilane ຕໍ່ tetraethyl orthosilicate ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຮ້ອນແຝງຈະຫຼຸດລົງ ແລະ ຄວາມທົນທານຕໍ່ນ້ຳໃນໜ້າດິນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ກົດ Lauric ອາດເປັນວັດສະດຸຫຼັກທີ່ມີທ່າແຮງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບສຳລັບເສັ້ນໃຍ kapok46. ນອກຈາກນັ້ນ, Latibari ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ 47 ໄດ້ສັງເຄາະ PCMs ທີ່ອີງໃສ່ກົດ stearic ໂດຍໃຊ້ TiO2 ເປັນວັດສະດຸເປືອກ. Zhu ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ ໄດ້ກະກຽມ n-octadecane ແລະ nanocapsules silicone ເປັນ PCMs ທີ່ມີທ່າແຮງ 48. ຈາກການທົບທວນວັນນະຄະດີ, ມັນຍາກທີ່ຈະເຂົ້າໃຈປະລິມານຢາທີ່ແນະນຳສຳລັບການສ້າງວັດສະດຸປ່ຽນແປງໄລຍະ microencapsulated ທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ໝັ້ນຄົງ.
ດັ່ງນັ້ນ, ຕາມຄວາມຮູ້ຂອງຜູ້ຂຽນ, ປະລິມານຂອງວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະທີ່ໃຊ້ສຳລັບການຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກແມ່ນຕົວກໍານົດທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຜະລິດວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ໝັ້ນຄົງ. ການໃຊ້ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະໃນປະລິມານທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດອະທິບາຍຄຸນສົມບັດ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະແບບຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກ. ກົດ Stearic (ກົດໄຂມັນ) ເປັນສານທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ມີຄວາມສໍາຄັນທາງການແພດ ແລະ ປະຫຍັດທີ່ສາມາດໃຊ້ເພື່ອເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໄດ້ ເພາະມັນມີຄ່າ enthalpy ສູງ (~200 J/g) ແລະ ສາມາດທົນຕໍ່ອຸນຫະພູມໄດ້ເຖິງ 72 °C. ນອກຈາກນັ້ນ, SiO2 ຍັງບໍ່ຕິດໄຟ, ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກສູງຂຶ້ນ, ຄວາມນໍາຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານທາງເຄມີທີ່ດີກວ່າຕໍ່ວັດສະດຸແກນ, ແລະ ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນວັດສະດຸ pozzolanic ໃນການກໍ່ສ້າງ. ເມື່ອຊີມັງຖືກປະສົມກັບນໍ້າ, PCMs ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ບໍ່ດີສາມາດແຕກໄດ້ເນື່ອງຈາກການສວມໃສ່ທາງກົນຈັກ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງ (ຄວາມຮ້ອນຂອງການໃຫ້ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ) ທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນໂຄງສ້າງຄອນກີດຂະໜາດໃຫຍ່. ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ CA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກທີ່ມີເປືອກ SiO2 ສາມາດແກ້ໄຂບັນຫານີ້ໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສາຄັ້ງນີ້ແມ່ນເພື່ອສືບສວນປະສິດທິພາບ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງ PCMs ທີ່ສັງເຄາະໂດຍຂະບວນການ sol-gel ໃນການນຳໃຊ້ການກໍ່ສ້າງ. ໃນວຽກງານນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ສຶກສາຢ່າງເປັນລະບົບກ່ຽວກັບປະລິມານທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ SA (ເປັນວັດສະດຸພື້ນຖານ) 5, 10, 15, 20, 30 ແລະ 50 g ທີ່ຫຸ້ມຫໍ່ຢູ່ໃນເປືອກ SiO2. tetraethylorthosilicate (TEOS) ໃນປະລິມານຄົງທີ່ 10 ml ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສານລະລາຍກ່ອນສໍາລັບການສ້າງເປືອກ SiO2.
ກົດສະເຕຍຣິກເກຣດທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ (SA, C18H36O2, ຈຸດລະລາຍ: 72°C) ເປັນວັດສະດຸຫຼັກໄດ້ຊື້ມາຈາກບໍລິສັດ Daejung Chemical & Metals Co., Ltd., Gyeonggi-do, ເກົາຫຼີໃຕ້. Tetraethylorthosilicate (TEOS, C8H20O4Si) ເປັນສານລະລາຍຕົວຕັ້ງຕົ້ນໄດ້ຊື້ມາຈາກ Acros Organics, Geel, ປະເທດແບນຊິກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເອທານອນບໍລິສຸດ (EA, C2H5OH) ແລະ ໂຊດຽມລໍຣິວຊັນເຟດ (SLS, C12H25NaO4S) ໄດ້ຊື້ມາຈາກບໍລິສັດ Daejung Chemical & Metals Co., Ltd, Gyeonggi-do, ເກົາຫຼີໃຕ້, ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ເປັນຕົວລະລາຍ ແລະ ສານເຄມີທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດສານເຄມີຕາມລຳດັບ. ນ້ຳກັ່ນຍັງຖືກນຳໃຊ້ເປັນຕົວລະລາຍອີກດ້ວຍ.
ປະລິມານ SA ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກປະສົມກັບອັດຕາສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ sodium lauryl sulfate (SLS) ໃນນ້ຳກັ່ນ 100 mL ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງປັ່ນແມ່ເຫຼັກທີ່ 800 rpm ແລະ 75 °C ເປັນເວລາ 1 ຊົ່ວໂມງ (ຕາຕະລາງທີ 1). ສານ SA emulsion ຖືກແບ່ງອອກເປັນສອງກຸ່ມຄື: (1) 5, 10 ແລະ 15 g ຂອງ SA ຖືກປະສົມກັບ 0.10 g ຂອງ SLS ໃນນ້ຳກັ່ນ 100 ml (SATEOS1, SATEOS2 ແລະ SATEOS3), (2) 20, 30 ແລະ 50 g ຂອງ SA ຖືກປະສົມກັບ 0.15, 0.20 ແລະ 0.25 g ຂອງ SLS ຖືກປະສົມກັບນ້ຳກັ່ນ 100 ml (SATEOS4, SATEOS5 ແລະ SATEOS6). 0.10 g SLS ຖືກໃຊ້ກັບ 5, 10 ແລະ 15 g SA ເພື່ອສ້າງສານ emulsion ຕາມລຳດັບ. ຕໍ່ມາ, ໄດ້ມີການສະເໜີໃຫ້ເພີ່ມຈຳນວນ SLS ສຳລັບ SATEOS4, SATEOS5 ແລະ SATEOS6. ຕາຕະລາງທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາສ່ວນຂອງ CA ແລະ SLS ທີ່ໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຮັບສານລະລາຍອີມັນຊັນທີ່ໝັ້ນຄົງ.
ໃສ່ TEOS 10 ມລ, ເອທານອນ (EA) 10 ມລ ແລະ ນ້ຳກັ່ນ 20 ມລ ລົງໃນບີເກີ້ 100 ມລ. ເພື່ອສຶກສາປະສິດທິພາບການຫຸ້ມຫໍ່ຂອງອັດຕາສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເປືອກ SA ແລະ SiO2, ສຳປະສິດການສັງເຄາະຂອງຕົວຢ່າງທັງໝົດໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້. ສ່ວນປະສົມດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກຄົນດ້ວຍເຄື່ອງຄົນແມ່ເຫຼັກທີ່ 400 rpm ແລະ 60°C ເປັນເວລາ 1 ຊົ່ວໂມງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ສານລະລາຍສານຕັ້ງຕົ້ນໄດ້ຖືກເພີ່ມລົງໃນອີມັນຊັນ SA ທີ່ກຽມໄວ້ຕາມລວງຢອດ, ຄົນຢ່າງແຮງທີ່ 800 rpm ແລະ 75°C ເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງ, ແລະ ກັ່ນຕອງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົງສີຂາວ. ຜົງສີຂາວໄດ້ຖືກລ້າງດ້ວຍນ້ຳກັ່ນເພື່ອເອົາ SA ທີ່ເຫຼືອອອກ ແລະ ອົບແຫ້ງໃນເຕົາອົບສູນຍາກາດທີ່ 45°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ດ້ວຍເຫດນີ້, ຈຶ່ງໄດ້ຮັບ SC ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທີ່ມີເປືອກ SiO2. ຂະບວນການສັງເຄາະ ແລະ ການກະກຽມ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1.
ແຄບຊູນຂະໜາດນ້ອຍ SA ທີ່ມີເປືອກ SiO2 ໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍວິທີການ sol-gel, ແລະກົນໄກການຫຸ້ມຫໍ່ຂອງມັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2. ຂັ້ນຕອນທຳອິດກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະກຽມອີມັນຊັນ SA ໃນສານລະລາຍທີ່ມີ SLS ເປັນສານຊັກຟອກ. ໃນກໍລະນີນີ້, ປາຍທີ່ບໍ່ລະລາຍຂອງໂມເລກຸນ SA ຈະຜູກມັດກັບ SLS, ແລະປາຍທີ່ບໍ່ລະລາຍກັບໂມເລກຸນນໍ້າ, ປະກອບເປັນອີມັນຊັນທີ່ໝັ້ນຄົງ. ດັ່ງນັ້ນ, ສ່ວນທີ່ບໍ່ລະລາຍຂອງ SLS ຈຶ່ງຖືກປົກປ້ອງ ແລະ ປົກຄຸມໜ້າດິນຂອງຢອດ SA. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການໄຮໂດຣໄລສຂອງສານລະລາຍ TEOS ເກີດຂຶ້ນຊ້າໆໂດຍໂມເລກຸນນໍ້າ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການສ້າງ TEOS ທີ່ຖືກໄຮໂດຣໄລສໃນເວລາທີ່ມີເອທານອນ (ຮູບທີ 2a) 49,50,51. TEOS ທີ່ຖືກໄຮໂດຣໄລສຜ່ານປະຕິກິລິຍາການກັ່ນຕົວ, ໃນລະຫວ່າງທີ່ TEOS ທີ່ຖືກໄຮໂດຣໄລສສ້າງກຸ່ມຊິລິກາ (ຮູບທີ 2b). ກຸ່ມຊິລິກາໄດ້ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ໂດຍ SA52 ໃນເວລາທີ່ມີ SLS (ຮູບທີ 2c), ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຂະບວນການໄມໂຄຣເອນແຄບຊູນ.
ແຜນວາດສະແງຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ CA ດ້ວຍຊັ້ນ SiO2 (a) ການໄຮໂດຣໄລຊິດຂອງ TEOS (b) ການກັ່ນຕົວຂອງໄຮໂດຣໄລເຊດ ແລະ (c) ການຫຸ້ມຫໍ່ CA ດ້ວຍຊັ້ນ SiO2.
ການວິເຄາະທາງເຄມີຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກອິນຟາເຣດ Fourier transform (FT-IR, Perkin Elmer UATR Two, ສະຫະລັດອາເມລິກາ) ແລະ ສະເປກຕຣຳໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ໃນລະດັບຕັ້ງແຕ່ 500 ຫາ 4000 cm-1.
ເຄື່ອງວັດແທກການກະຈາຍລັງສີເອັກສ໌ (XRD, D/MAX-2500, Rigaku, ຍີ່ປຸ່ນ) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວິເຄາະເຟສ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ວັດສະດຸແຄບຊູນຂະໜາດນ້ອຍ. ການສະແກນໂຄງສ້າງລັງສີເອັກສ໌ໄດ້ດໍາເນີນໃນຊ່ວງ 2θ = 5°–95° ດ້ວຍຄວາມໄວໃນການສະແກນ 4°/ນາທີ, ໂດຍໃຊ້ລັງສີ Cu-Kα (λ = 1.541 Å), ເງື່ອນໄຂການປະຕິບັດງານ 25 kV ແລະ 100 mA, ໃນຮູບແບບການສະແກນຕໍ່ເນື່ອງ. ຮູບພາບລັງສີເອັກສ໌ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນຊ່ວງ 2θ = 5–50°, ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີຈຸດສູງສຸດທີ່ສັງເກດເຫັນຫຼັງຈາກ 50° ໃນຕົວຢ່າງທັງໝົດ.
ການສະແກນແສງເອັກສ໌ເລອີເລັກຕຣອນໂຟໂຕເອເລັກຕຣອນ (XPS, Scienta Omicron R3000, ສະຫະລັດອາເມລິກາ) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ Al Kα (1486.6 eV) ເປັນແຫຼ່ງແສງເອັກສ໌ເລເພື່ອເຂົ້າໃຈສະຖານະທາງເຄມີຂອງ SA ທີ່ເປັນກຸ່ມ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບອົງປະກອບທີ່ມີຢູ່ໃນວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່. ສະເປກຕຣຳ XPS ທີ່ເກັບມາໄດ້ຖືກປັບທຽບກັບຈຸດສູງສຸດ C 1s ໂດຍໃຊ້ຄາບອນແປກ (ພະລັງງານຜູກມັດ 284.6 eV). ຫຼັງຈາກການແກ້ໄຂພື້ນຫຼັງໂດຍໃຊ້ວິທີ Shirley, ຈຸດສູງສຸດທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບໄດ້ຖືກແຍກອອກ ແລະ ເໝາະສົມກັບຟັງຊັນ Gaussian/Lorentzian ໂດຍໃຊ້ຊອບແວ CASA XPS.
ຮູບຮ່າງຂອງ SC ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ SC ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກຕຣອນສະແກນ (SEM, MIRA3, TESCAN, Brno, ສາທາລະນະລັດເຊັກ) ທີ່ມີລະບົບສະເປກໂຕຣສະກັອບປີລັງສີເອັກສ໌ກະຈາຍພະລັງງານ (EDS) ທີ່ 15 kV. ກ່ອນການຖ່າຍພາບ SEM, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກເຄືອບດ້ວຍ platinum (Pt) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນຜົນກະທົບຂອງການສາກໄຟ.
ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ (ຈຸດລະລາຍ/ຈຸດແຂງຕົວ ແລະ ຄວາມຮ້ອນແຝງ) ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື (ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ) ໄດ້ຖືກກຳນົດໂດຍການວັດແທກຄວາມຮ້ອນແບບດິຟເຟີເຣນຊຽລ (DSC, TA Instrument, Discovery DSC, Newcastle, USA) ທີ່ອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ/ຄວາມເຢັນ 10 °C/ນາທີ ທີ່ 40 °C ແລະ 90 °C ດ້ວຍການກຳຈັດໄນໂຕຣເຈນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ການວິເຄາະການສູນເສຍນ້ຳໜັກໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວິເຄາະ TGA (TA Instrument, Discovery TGA, New Castle, USA) ໃນການໄຫຼວຽນຂອງໄນໂຕຣເຈນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເລີ່ມຕົ້ນທີ່ອຸນຫະພູມ 40–600 °C, ດ້ວຍອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ 10 °C/ນາທີ.
ຮູບທີ 3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນສະເປກຕຣຳ FTIR ຂອງ SC ຂະໜາດໃຫຍ່ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ SC ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ (SATEOS1, SATEOS2, SATEOS3, SATEOS4, SATEOS5 ແລະ SATEOS6). ຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມທີ່ 2910 cm-1 ແລະ 2850 cm-1 ໃນຕົວຢ່າງທັງໝົດ (SA ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ) ແມ່ນເກີດຈາກການສັ່ນສະເທືອນທີ່ຍືດແບບສົມມາດຂອງກຸ່ມ –CH3 ແລະ –CH2 ຕາມລຳດັບ10,50. ຈຸດສູງສຸດທີ່ 1705 cm-1 ສອດຄ່ອງກັບການຍືດແບບສັ່ນສະເທືອນຂອງພັນທະ C=O. ຈຸດສູງສຸດທີ່ 1470 cm-1 ແລະ 1295 cm-1 ແມ່ນເກີດຈາກການສັ່ນສະເທືອນການບິດງໍໃນລະນາບຂອງກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ –OH, ໃນຂະນະທີ່ຈຸດສູງສຸດທີ່ 940 cm-1 ແລະ 719 cm-1 ສອດຄ່ອງກັບການສັ່ນສະເທືອນໃນລະນາບ ແລະ ຜົນຜະລິດ. ການສັ່ນສະເທືອນການຜິດຮູບລະນາບ, ຕາມລຳດັບ – ກຸ່ມ OH. ຈຸດສູງສຸດການດູດຊຶມຂອງ SA ທີ່ 2910, 2850, 1705, 1470, 1295, 940 ແລະ 719 cm-1 ຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທັງໝົດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຈຸດສູງສຸດທີ່ຄົ້ນພົບໃໝ່ທີ່ 1103 cm-1 ທີ່ສອດຄ້ອງກັບການສັ່ນສະເທືອນການຍືດທີ່ບໍ່ສະເໝີພາບຂອງແຖບ Si-O-Si ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນແຄບຊູນ SA. ຜົນໄດ້ຮັບ FT-IR ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບ Yuan et al. 50 ພວກເຂົາໄດ້ກະກຽມ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກໃນອັດຕາສ່ວນແອມໂມເນຍ/ເອທານອນຢ່າງສຳເລັດຜົນ ແລະ ພົບວ່າບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງ SA ແລະ SiO2. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການສຶກສາ FT-IR ໃນປະຈຸບັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປືອກ SiO2 ໄດ້ຫຸ້ມຫໍ່ SA (ແກນ) ຢ່າງສຳເລັດຜົນຜ່ານຂະບວນການຄວບຕົວ ແລະ ການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນຂອງ TEOS ທີ່ຖືກໄຮໂດຣໄລ. ທີ່ປະລິມານ SA ຕ່ຳກວ່າ, ຄວາມເຂັ້ມສູງສຸດຂອງແຖບ Si-O-Si ຈະສູງກວ່າ (ຮູບທີ 3b-d). ເມື່ອປະລິມານຂອງ SA ເພີ່ມຂຶ້ນຫຼາຍກວ່າ 15 g, ຄວາມເຂັ້ມຂອງຈຸດສູງສຸດ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງແຖບ Si-O-Si ຈະຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງ, ຊີ້ບອກເຖິງການສ້າງຊັ້ນບາງໆຂອງ SiO2 ຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງ SA.
ສະເປກຕຣຳ FTIR ຂອງ (a) SA, (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ແລະ (g) SATEOS6.
ຮູບແບບ XRD ຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4. ຈຸດສູງສຸດ XRD ຕັ້ງຢູ່ທີ່ 2θ = 6.50° (300), 10.94° (500), 15.46° (700), 20.26° \((\overline {5}ຕາມ JCPDS ເລກທີ 0381923, 02)\), 21.42° ໃນຕົວຢ່າງທັງໝົດ (311), 24.04° (602) ແລະ 39.98° (913) ຖືກກຳນົດໃຫ້ SA. ການບິດເບືອນ ແລະ ການປະສົມປະສານກັບ CA ຂະໜາດໃຫຍ່ ເນື່ອງຈາກປັດໃຈທີ່ບໍ່ແນ່ນອນ ເຊັ່ນ: ສານເຄມີທີ່ເຮັດຈາກສານເຄມີ (SLS), ສານທີ່ເຫຼືອອື່ນໆ ແລະ ການຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກຂອງ SiO250. ຫຼັງຈາກການຫຸ້ມຫໍ່ເກີດຂຶ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງຈຸດສູງສຸດຫຼັກ (300), (500), (311), ແລະ (602) ຈະຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງເມື່ອທຽບກັບ CA ຂະໜາດໃຫຍ່, ຊີ້ບອກເຖິງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເປັນຜລຶກຂອງຕົວຢ່າງ.
ຮູບແບບ XRD ຂອງ (a) SA, (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ແລະ (g) SATEOS6.
ຄວາມເຂັ້ມຂອງ SATEOS1 ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບຕົວຢ່າງອື່ນໆ. ບໍ່ມີການສັງເກດເຫັນຈຸດສູງສຸດອື່ນໆໃນຕົວຢ່າງທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທັງໝົດ (ຮູບທີ 4b–g), ເຊິ່ງຢືນຢັນວ່າການດູດຊຶມທາງກາຍະພາບຂອງ SiO252 ແທນທີ່ຈະເປັນປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີເກີດຂຶ້ນຢູ່ເທິງໜ້າດິນ SA. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງໄດ້ສະຫຼຸບວ່າການຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກຂອງ SA ບໍ່ໄດ້ນໍາໄປສູ່ຮູບລັກສະນະຂອງໂຄງສ້າງໃໝ່ໃດໆ. SiO2 ຍັງຄົງຢູ່ໃນໜ້າດິນ SA ໂດຍບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີໃດໆ, ແລະເມື່ອປະລິມານຂອງ SA ຫຼຸດລົງ, ຈຸດສູງສຸດທີ່ມີຢູ່ຈະເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຂຶ້ນ (SATEOS1). ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ SiO2 ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫຸ້ມຫໍ່ໜ້າດິນ SA. ຈຸດສູງສຸດທີ່ (700) ຈະຫາຍໄປໝົດ, ແລະຈຸດສູງສຸດທີ່ \((\overline{5}02)\) ກາຍເປັນຮູບໂຄ້ງໃນ SATEOS 1 (ຮູບທີ 4b), ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເປັນຜລຶກ ແລະ ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມບໍ່ເປັນຮູບຮ່າງ. SiO2 ມີລັກສະນະບໍ່ມີຮູບຮ່າງ, ສະນັ້ນຈຸດສູງສຸດທີ່ສັງເກດເຫັນຈາກ 2θ = 19° ຫາ 25° ມີຮູບໂຄ້ງ ແລະ ກວ້າງຂຶ້ນ53 (ຮູບທີ 4b–g), ເຊິ່ງຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງ SiO2 ທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ. ຄວາມເຂັ້ມສູງສຸດຂອງການຫັກເຫທີ່ຕ່ຳກວ່າຂອງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກແມ່ນຍ້ອນຜົນກະທົບຂອງການສ້າງນິວເຄຼຍຂອງຝາດ້ານໃນຂອງຊິລິກາ ແລະ ພຶດຕິກຳການເກີດຜລຶກທີ່ຈຳກັດ49. ເຊື່ອກັນວ່າດ້ວຍປະລິມານ SA ທີ່ຕ່ຳກວ່າ, ເປືອກຊິລິກາທີ່ໜາກວ່າຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນເນື່ອງຈາກມີ TEOS ຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ຖືກດູດຊຶມຢູ່ເທິງໜ້າຜິວດ້ານນອກຂອງ SA. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອປະລິມານຂອງ SA ເພີ່ມຂຶ້ນ, ພື້ນທີ່ຜິວຂອງຢອດ SA ໃນສານລະລາຍອີມັນຊັນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ຕ້ອງການ TEOS ຫຼາຍຂຶ້ນສຳລັບການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ເໝາະສົມ. ດັ່ງນັ້ນ, ດ້ວຍປະລິມານ SA ທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຈຸດສູງສຸດ SiO2 ໃນ FT-IR ຈະຖືກສະກັດກັ້ນ (ຮູບທີ 3), ແລະຄວາມເຂັ້ມຂອງຈຸດສູງສຸດຂອງການຫັກເຫໃກ້ກັບ 2θ = 19–25° ໃນ XRF (ຮູບທີ 4) ຫຼຸດລົງ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວກໍ່ຫຼຸດລົງເຊັ່ນກັນ. ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ໃນຮູບທີ 4, ທັນທີທີ່ປະລິມານຂອງ SA ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 5 g (SATEOS1) ເປັນ 50 g (SATEOS6), ຈຸດສູງສຸດຈະໃກ້ຄຽງກັບ SA ຂະໜາດໃຫຍ່, ແລະຈຸດສູງສຸດທີ່ (700) ຈະປາກົດຂຶ້ນດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂອງຈຸດສູງສຸດທັງໝົດທີ່ລະບຸໄວ້. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ມີຄວາມສຳພັນກັບຜົນໄດ້ຮັບ FT-IR, ບ່ອນທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງຈຸດສູງສຸດ SiO2 SATEOS6 ຫຼຸດລົງທີ່ 1103 cm-1 (ຮູບທີ 3g).
ສະພາບທາງເຄມີຂອງອົງປະກອບທີ່ມີຢູ່ໃນ SA, SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1 ແລະ 2. ຮູບທີ 5, 6, 7 ແລະ 8 ແລະຕາຕະລາງທີ 2. ການສະແກນວັດແທກສຳລັບ SA, SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ທີ່ເປັນກ້ອນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 5 ແລະ ການສະແກນຄວາມລະອຽດສູງສຳລັບ C 1s, O 1s ແລະ Si 2p ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 5, 6, 7 ແລະ 8 ແລະຕາຕະລາງທີ 2. 6, 7 ແລະ 8 ຕາມລຳດັບ. ຄ່າພະລັງງານຜູກມັດທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍ XPS ແມ່ນສະຫຼຸບຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 2. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 5, ຈຸດສູງສຸດ Si 2s ແລະ Si 2p ທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນ SATEOS1 ແລະ SATEOS6, ບ່ອນທີ່ການຫຸ້ມຫໍ່ SiO2 ແບບຈຸນລະພາກເກີດຂຶ້ນ. ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່ອນໜ້ານີ້ໄດ້ລາຍງານຈຸດສູງສຸດ Si 2s ທີ່ຄ້າຍຄືກັນທີ່ 155.1 eV54. ການມີຈຸດສູງສຸດຂອງ Si ໃນ SATEOS1 (ຮູບທີ 5b) ແລະ SATEOS6 (ຮູບທີ 5c) ຢືນຢັນຂໍ້ມູນ FT-IR (ຮູບທີ 3) ແລະ XRD (ຮູບທີ 4).
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 6 a, C1s ຂອງ SA ທີ່ມີປະລິມານຫຼາຍມີຈຸດສູງສຸດສາມຈຸດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຄື CC, caliphatic, ແລະ O=C=O ຢູ່ທີ່ພະລັງງານຜູກມັດ, ເຊິ່ງແມ່ນ 284.5 eV, 285.2 eV, ແລະ 289.5 eV, ຕາມລຳດັບ. ຈຸດສູງສຸດ C–C, caliphatic ແລະ O=C=O ຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນ SATEOS1 (ຮູບທີ 6b) ແລະ SATEOS6 (ຮູບທີ 6c) ແລະ ໄດ້ສະຫຼຸບໄວ້ໃນຕາຕະລາງທີ 2. ນອກຈາກນີ້, ຈຸດສູງສຸດ C1s ຍັງສອດຄ່ອງກັບຈຸດສູງສຸດ Si-C ເພີ່ມເຕີມທີ່ 283 .1 eV (SATEOS1) ແລະ 283.5 eV (SATEOS6). ພະລັງງານຜູກມັດທີ່ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນສຳລັບ C–C, caliphatic, O=C=O ແລະ Si–C ມີຄວາມສຳພັນກັນໄດ້ດີກັບແຫຼ່ງອື່ນໆ 55,56.
ສະເປກຕຣຳ XPS ຂອງ O1SA, SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7a–c ຕາມລຳດັບ. ຈຸດສູງສຸດ O1s ຂອງ SA ທີ່ມີປະລິມານຫຼາຍແມ່ນຖືກແຍກອອກ ແລະ ມີສອງຈຸດສູງສຸດຄື C=O/C–O (531.9 eV) ແລະ C–O–H (533.0 eV), ໃນຂະນະທີ່ O1 ຂອງ SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ແມ່ນສອດຄ່ອງກັນ. ມີພຽງແຕ່ສາມຈຸດສູງສຸດຄື: C=O/C–O, C–O–H ແລະ Si–OH55,57,58. ພະລັງງານຜູກມັດ O1s ໃນ SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍເມື່ອທຽບກັບ SA ທີ່ມີປະລິມານຫຼາຍ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງໃນຊິ້ນສ່ວນທາງເຄມີເນື່ອງຈາກການມີ SiO2 ແລະ Si-OH ໃນວັດສະດຸເປືອກ.
ສະເປກຕຣຳ Si 2p XPS ຂອງ SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 8a ແລະ b ຕາມລຳດັບ. ໃນ CA ຂະໜາດໃຫຍ່, Si 2p ບໍ່ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນເນື່ອງຈາກບໍ່ມີ SiO2. ຈຸດສູງສຸດ Si 2p ສອດຄ່ອງກັບ 105.4 eV ສຳລັບ SATEOS1 ແລະ 105.0 eV ສຳລັບ SATEOS6, ເຊິ່ງສອດຄ້ອງກັບ Si-O-Si, ໃນຂະນະທີ່ຈຸດສູງສຸດ SATEOS1 ແມ່ນ 103.5 eV ແລະ ຈຸດສູງສຸດ SATEOS6 ແມ່ນ 103.3 eV, ເຊິ່ງສອດຄ້ອງກັບ Si-OH55. ຈຸດສູງສຸດ Si-O-Si ແລະ Si-OH ທີ່ເໝາະສົມໃນ SATEOS1 ແລະ SATEOS6 ເປີດເຜີຍການຫຸ້ມຫໍ່ SiO2 ໃນຂະໜາດນ້ອຍທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດຢູ່ເທິງໜ້າດິນແກນ SA.
ຮູບຮ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມລະລາຍ, ຄວາມໝັ້ນຄົງ, ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ, ຄວາມສາມາດໃນການໄຫຼ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງ59. ດັ່ງນັ້ນ, SEM ຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍຮູບຮ່າງຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ (100×) ແລະ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ (500×), ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 9. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 9a, ທ່ອນ SA ມີຮູບຮ່າງເປັນຮູບໄຂ່. ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກເກີນ 500 ໄມຄຣອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອຂະບວນການຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກຍັງສືບຕໍ່, ຮູບຮ່າງຈະປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 9 b–g.
ຮູບພາບ SEM ຂອງ (a) SA (×100), (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ແລະ (g) SATEOS6 ທີ່ ×500.
ໃນຕົວຢ່າງ SATEOS1, ອະນຸພາກ SA ທີ່ຫໍ່ດ້ວຍ SiO2 ຂະໜາດນ້ອຍກວ່າທີ່ມີໜ້າດິນຫຍາບຖືກສັງເກດເຫັນ (ຮູບທີ 9b), ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນການໄຮໂດຣໄລຊິດ ແລະ ການລວມຕົວຂອງ TEOS ເທິງໜ້າດິນ SA, ເຊິ່ງເລັ່ງການແຜ່ກະຈາຍຢ່າງໄວວາຂອງໂມເລກຸນເອທານອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ອະນຸພາກ SiO2 ຈຶ່ງຖືກວາງໄວ້ ແລະ ສັງເກດເຫັນການລວມຕົວ52,60. ເປືອກ SiO2 ນີ້ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກແກ່ອະນຸພາກ CA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ ແລະ ຍັງປ້ອງກັນການຮົ່ວໄຫຼຂອງ CA ທີ່ລະລາຍໃນອຸນຫະພູມສູງກວ່າ10. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຈຸນລະພາກ SA ທີ່ມີ SiO2 ສາມາດໃຊ້ເປັນວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງ61. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 9b, ຕົວຢ່າງ SATEOS1 ມີການແຈກຢາຍອະນຸພາກທີ່ເປັນເອກະພາບດ້ວຍຊັ້ນ SiO2 ໜາທີ່ຫຸ້ມຫໍ່ SA. ຂະໜາດອະນຸພາກຂອງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ (SATEOS1) ແມ່ນປະມານ 10–20 μm (ຮູບທີ 9b), ເຊິ່ງນ້ອຍກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ເນື່ອງຈາກປະລິມານ SA ຕ່ຳກວ່າ. ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນຈຸລະພາກແຄບຊູນແມ່ນເກີດຈາກການໄຮໂດຣໄລຊິດ ແລະ ການລວມຕົວຂອງສານລະລາຍກ່ອນ. ການລວມຕົວກັນເກີດຂຶ້ນໃນປະລິມານຕ່ຳຂອງ SA, ເຊັ່ນ: ສູງເຖິງ 15 g (ຮູບທີ 9b-d), ແຕ່ທັນທີທີ່ປະລິມານເພີ່ມຂຶ້ນ, ຈະບໍ່ມີການລວມຕົວກັນ, ແຕ່ຈະສັງເກດເຫັນອະນຸພາກຮູບຊົງກົມທີ່ຊັດເຈນ (ຮູບທີ 9e-g) 62.
ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອປະລິມານຂອງສານເຄມີ SLS ຄົງທີ່, ປະລິມານ SA (SATEOS1, SATEOS2 ແລະ SATEOS3) ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ, ຮູບຮ່າງ ແລະ ການແຈກຢາຍຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ. ດັ່ງນັ້ນ, SATEOS1 ຈຶ່ງພົບວ່າມີຂະໜາດຂອງອະນຸພາກນ້ອຍກວ່າ, ການແຈກຢາຍທີ່ສະໝໍ່າສະເໝີ ແລະ ໜ້າດິນທີ່ໜາແໜ້ນ (ຮູບທີ 9b), ເຊິ່ງຖືກຄາດຄະເນວ່າເປັນຍ້ອນລັກສະນະທີ່ມັກນ້ຳຂອງ SA ທີ່ສົ່ງເສີມການສ້າງນິວເຄຼຍສົ້ນສອງພາຍໃຕ້ສານເຄມີຄົງທີ່63. ເຊື່ອກັນວ່າໂດຍການເພີ່ມປະລິມານ SA ຈາກ 5 ເປັນ 15 g (SATEOS1, SATEOS2 ແລະ SATEOS3) ແລະ ການໃຊ້ສານເຄມີຄົງທີ່, ເຊັ່ນ SLS 0.10 g (ຕາຕະລາງທີ 1), ການປະກອບສ່ວນຂອງແຕ່ລະອະນຸພາກຂອງໂມເລກຸນສານເຄມີຈະຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ ແລະ ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ. ການແຈກຢາຍຂອງ SATEOS2 (ຮູບທີ 9c) ແລະ SATEOS3 (ຮູບທີ 9d) ແຕກຕ່າງຈາກການແຈກຢາຍຂອງ SATEOS 1 (ຮູບທີ 9b).
ເມື່ອປຽບທຽບກັບ SATEOS1 (ຮູບທີ 9b), SATEOS2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບຮ່າງທີ່ໜາແໜ້ນຂອງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ ແລະ ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກເພີ່ມຂຶ້ນ (ຮູບທີ 9c). ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການລວມຕົວ 49, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດອັດຕາການແຂງຕົວ (ຮູບທີ 2b). ເມື່ອປະລິມານຂອງ SC ເພີ່ມຂຶ້ນຕາມການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ SLS, ແຄບຊູນນ້ອຍໆຈະເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບວ່າມີການລວມຕົວເກີດຂຶ້ນແນວໃດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຮູບທີ 9e-g ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອະນຸພາກທັງໝົດມີຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດກົມຢ່າງຊັດເຈນ. ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບວ່າໃນເວລາທີ່ມີ SA ຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ, ສາມາດໄດ້ຮັບຊິລິກາໂອລິໂກເມີໃນປະລິມານທີ່ເໝາະສົມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການກັ່ນຕົວ ແລະ ການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເກີດການສ້າງແຄບຊູນນ້ອຍໆທີ່ກຳນົດໄວ້ຢ່າງຈະແຈ້ງ 49. ຈາກຜົນໄດ້ຮັບ SEM, ເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນວ່າ SATEOS6 ໄດ້ສ້າງແຄບຊູນນ້ອຍໆທີ່ສອດຄ້ອງກັນເມື່ອທຽບກັບ SA ຈຳນວນໜ້ອຍ.
ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການວິເຄາະລັງສີເອັກສ໌ແບບກະຈາຍພະລັງງານ (EDS) ຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ແຄບຊູນ SA ຂະໜາດນ້ອຍແມ່ນນຳສະເໜີຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 3. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງນີ້, ປະລິມານ Si ຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງຈາກ SATEOS1 (12.34%) ເປັນ SATEOS6 (2.68%). ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ SA. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະລິມານ SA ນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງການຕົກຕະກອນຂອງ SiO2 ເທິງໜ້າດິນ SA. ບໍ່ມີຄ່າທີ່ສອດຄ່ອງກັນສຳລັບປະລິມານ C ແລະ O ໃນຕາຕະລາງທີ 3 ເນື່ອງຈາກການວິເຄາະເຄິ່ງປະລິມານຂອງ EDS51. ປະລິມານ Si ຂອງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍແຄບຊູນຂະໜາດນ້ອຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຜົນໄດ້ຮັບ FT-IR, XRD ແລະ XPS.
ພຶດຕິກຳການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທີ່ມີເປືອກ SiO2 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1 ແລະ 2. ພວກມັນຖືກສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 10 ແລະ 11 ຕາມລຳດັບ, ແລະຂໍ້ມູນຄວາມຮ້ອນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 4. ອຸນຫະພູມການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວຂອງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກແມ່ນພົບວ່າແຕກຕ່າງກັນ. ເມື່ອປະລິມານຂອງ SA ເພີ່ມຂຶ້ນ, ອຸນຫະພູມການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວຈະເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ເຂົ້າໃກ້ຄ່າຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່. ຫຼັງຈາກການຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກຂອງ SA, ຝາຊິລິກາຈະເພີ່ມອຸນຫະພູມການເກີດຜລຶກ, ແລະ ຝາຂອງມັນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນແກນເພື່ອສົ່ງເສີມຄວາມບໍ່ເປັນເອກະພາບ. ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອປະລິມານຂອງ SA ເພີ່ມຂຶ້ນ, ອຸນຫະພູມການລະລາຍ (ຮູບທີ 10) ແລະ ການແຂງຕົວ (ຮູບທີ 11) ກໍ່ຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນ 49,51,64. ໃນບັນດາຕົວຢ່າງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທັງໝົດ, SATEOS6 ມີອຸນຫະພູມການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວສູງສຸດ, ຕາມດ້ວຍ SATEOS5, SATEOS4, SATEOS3, SATEOS2, ແລະ SATEOS1.
SATEOS1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດລະລາຍຕໍ່າສຸດ (68.97 °C) ແລະອຸນຫະພູມການແຂງຕົວ (60.60 °C), ເຊິ່ງເປັນຍ້ອນຂະໜາດຂອງອະນຸພາກທີ່ນ້ອຍກວ່າ ເຊິ່ງການເຄື່ອນທີ່ຂອງອະນຸພາກ SA ພາຍໃນແຄບຊູນນ້ອຍໆແມ່ນນ້ອຍຫຼາຍ ແລະເປືອກ SiO2 ປະກອບເປັນຊັ້ນໜາ ແລະດັ່ງນັ້ນວັດສະດຸຫຼັກຈຶ່ງຈຳກັດການຍືດ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວ49. ສົມມຸດຕິຖານນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບຜົນໄດ້ຮັບ SEM, ບ່ອນທີ່ SATEOS1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂະໜາດຂອງອະນຸພາກທີ່ນ້ອຍກວ່າ (ຮູບທີ 9b), ເຊິ່ງເປັນຍ້ອນຄວາມຈິງທີ່ວ່າໂມເລກຸນ SA ຖືກຈຳກັດພາຍໃນພື້ນທີ່ນ້ອຍໆຂອງແຄບຊູນນ້ອຍໆ. ຄວາມແຕກຕ່າງໃນອຸນຫະພູມການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວຂອງມວນສານຫຼັກ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບແຄບຊູນ SA ທັງໝົດທີ່ມີເປືອກ SiO2, ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບ 6.10–8.37 °C. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ບອກວ່າ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍແຄບຊູນນ້ອຍໆສາມາດໃຊ້ເປັນວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງໄດ້ເນື່ອງຈາກຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີຂອງເປືອກ SiO2 65.
ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງທີ 4, SATEOS6 ມີ enthalpy ສູງສຸດໃນບັນດາ SCs ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທັງໝົດ (ຮູບທີ 9g) ເນື່ອງຈາກການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ເໝາະສົມທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍ SEM. ອັດຕາການຫຸ້ມຫໍ່ SA ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນ (1). (1) ໂດຍການປຽບທຽບຂໍ້ມູນຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງ SA49 ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ.
ຄ່າ R ສະແດງເຖິງລະດັບການຫຸ້ມຫໍ່ (%) ຂອງ SC ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ, ΔHMEPCM,m ສະແດງເຖິງຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງການລວມຕົວຂອງ SC ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ, ແລະ ΔHPCM,m ສະແດງເຖິງຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງການລວມຕົວຂອງ SC. ນອກຈາກນັ້ນ, ປະສິດທິພາບການຫຸ້ມຫໍ່ (%) ຖືກຄິດໄລ່ເປັນຕົວກໍານົດການດ້ານວິຊາການທີ່ສໍາຄັນອີກອັນໜຶ່ງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນສົມຜົນ (1). (2)49.
ຄ່າ E ສະແດງເຖິງປະສິດທິພາບການຫຸ້ມຫໍ່ (%) ຂອງ CA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ, ΔHMEPCM,s ສະແດງເຖິງຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງການແຂງຕົວຂອງ CA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ, ແລະ ΔHPCM,s ສະແດງເຖິງຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງການແຂງຕົວຂອງ CA.
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 4, ລະດັບການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງ SATEOS1 ແມ່ນ 71.89% ແລະ 67.68% ຕາມລຳດັບ, ແລະ ລະດັບການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງ SATEOS6 ແມ່ນ 90.86% ແລະ 86.68% ຕາມລຳດັບ (ຕາຕະລາງທີ 4). ຕົວຢ່າງ SATEOS6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງສຳປະສິດການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ປະສິດທິພາບສູງສຸດໃນບັນດາ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທັງໝົດ, ເຊິ່ງຊີ້ບອກເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຄວາມຮ້ອນສູງຂອງມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງຈາກຂອງແຂງໄປສູ່ຂອງແຫຼວຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມແຕກຕ່າງໃນອຸນຫະພູມລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວຂອງຈຸນລະພາກ SA ທັງໝົດ ແລະ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຮັດຄວາມເຢັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເປືອກຊິລິກາຖືກຈຳກັດທາງພື້ນທີ່ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະຈຸນລະພາກ. ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເມື່ອປະລິມານຂອງ SC ເພີ່ມຂຶ້ນ, ອັດຕາການຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ປະສິດທິພາບຈະຄ່ອຍໆເພີ່ມຂຶ້ນ (ຕາຕະລາງທີ 4).
ເສັ້ນໂຄ້ງ TGA ຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ SA ຂະໜາດນ້ອຍທີ່ມີເປືອກ SiO2 (SATEOS1, SATEOS3 ແລະ SATEOS6) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 12. ຄຸນສົມບັດຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ (SATEOS1, SATEOS3 ແລະ SATEOS6) ໄດ້ຖືກປຽບທຽບກັບຕົວຢ່າງທີ່ຫຸ້ມດ້ວຍແຄບຊູນຈຸນລະພາກ. ຈາກເສັ້ນໂຄ້ງ TGA ເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນວ່າການສູນເສຍນ້ຳໜັກຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ SA ທີ່ຫຸ້ມດ້ວຍແຄບຊູນຈຸນລະພາກສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດລົງທີ່ລຽບງ່າຍ ແລະ ເລັກນ້ອຍຫຼາຍຈາກ 40°C ຫາ 190°C. ທີ່ອຸນຫະພູມນີ້, SC ຂະໜາດໃຫຍ່ຈະບໍ່ຜ່ານການຍ່ອຍສະຫຼາຍດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ SC ທີ່ຫຸ້ມດ້ວຍແຄບຊູນຈຸນລະພາກຈະປ່ອຍນ້ຳທີ່ດູດຊຶມອອກມາເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກແຫ້ງທີ່ 45°C ເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍນ້ຳໜັກເລັກນ້ອຍ,49 ແຕ່ຫຼັງຈາກອຸນຫະພູມນີ້ ວັດສະດຸເລີ່ມເສື່ອມໂຊມ. ທີ່ປະລິມານ SA ຕ່ຳກວ່າ (ເຊັ່ນ SATEOS1), ປະລິມານນ້ຳທີ່ດູດຊຶມຈະສູງກວ່າ ແລະ ດັ່ງນັ້ນການສູນເສຍມວນສານເຖິງ 190°C ຈຶ່ງສູງກວ່າ (ຮູບຊ້ອນໃນຮູບທີ 12). ທັນທີທີ່ອຸນຫະພູມສູງຂຶ້ນເກີນ 190°C, ຕົວຢ່າງຈະເລີ່ມສູນເສຍມວນສານເນື່ອງຈາກຂະບວນການເນົ່າເປື່ອຍ. SA ຂະໜາດໃຫຍ່ເລີ່ມເນົ່າເປື່ອຍທີ່ 190°C ແລະເຫຼືອພຽງ 4% ຢູ່ທີ່ 260°C, ໃນຂະນະທີ່ SATEOS1, SATEOS3 ແລະ SATEOS6 ຮັກສາໄວ້ໄດ້ 50%, 20% ແລະ 12% ທີ່ອຸນຫະພູມນີ້ຕາມລຳດັບ. ຫຼັງຈາກ 300°C, ການສູນເສຍມວນສານຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ແມ່ນປະມານ 97.60%, ໃນຂະນະທີ່ການສູນເສຍມວນສານຂອງ SATEOS1, SATEOS3, ແລະ SATEOS6 ແມ່ນປະມານ 54.20%, 82.40%, ແລະ 90.30% ຕາມລຳດັບ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະລິມານ SA, ປະລິມານ SiO2 ຈະຫຼຸດລົງ (ຕາຕະລາງທີ 3), ແລະ ການບາງລົງຂອງເປືອກຈະສັງເກດເຫັນໃນ SEM (ຮູບທີ 9). ດັ່ງນັ້ນ, ການສູນເສຍນ້ຳໜັກຂອງ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມດ້ວຍຈຸນລະພາກຈຶ່ງຕ່ຳກວ່າ SA ຂະໜາດໃຫຍ່, ເຊິ່ງອະທິບາຍໄດ້ໂດຍຄຸນສົມບັດທີ່ເອື້ອອຳນວຍຂອງເປືອກ SiO2, ເຊິ່ງສົ່ງເສີມການສ້າງຊັ້ນຊິລິເຄດ-ຄາບອນທີ່ເປັນຄາບອນຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງ SA, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງແຍກແກນ SA ແລະຊ້າລົງການປ່ອຍຜະລິດຕະພັນທີ່ລະເຫີຍທີ່ເກີດຂຶ້ນ10. ຊັ້ນຖ່ານນີ້ປະກອບເປັນສິ່ງກີດຂວາງປ້ອງກັນທາງກາຍະພາບໃນລະຫວ່າງການເນົ່າເປື່ອຍດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ຈຳກັດການຫັນປ່ຽນຂອງໂມເລກຸນທີ່ຕິດໄຟໄດ້ໄປສູ່ໄລຍະອາຍແກັສ66,67. ນອກຈາກນີ້, ພວກເຮົາຍັງສາມາດເຫັນຜົນໄດ້ຮັບການສູນເສຍນ້ຳໜັກທີ່ສຳຄັນ: SATEOS1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າຕ່ຳກວ່າເມື່ອທຽບກັບ SATEOS3, SATEOS6 ແລະ SA. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າປະລິມານຂອງ SA ໃນ SATEOS1 ໜ້ອຍກວ່າໃນ SATEOS3 ແລະ SATEOS6, ບ່ອນທີ່ເປືອກ SiO2 ປະກອບເປັນຊັ້ນໜາ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການສູນເສຍນ້ຳໜັກທັງໝົດຂອງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ບັນລຸ 99.50% ທີ່ 415 °C. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, SATEOS1, SATEOS3, ແລະ SATEOS6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູນເສຍນ້ຳໜັກ 62.50%, 85.50%, ແລະ 93.76% ຕາມລຳດັບ, ທີ່ອຸນຫະພູມ 415 °C. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການເພີ່ມ TEOS ຊ່ວຍປັບປຸງການເສື່ອມສະພາບຂອງ SA ໂດຍການສ້າງຊັ້ນ SiO2 ເທິງໜ້າດິນຂອງ SA. ຊັ້ນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສ້າງເປັນສິ່ງກີດຂວາງປ້ອງກັນທາງກາຍະພາບ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດສັງເກດເຫັນການປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນຂອງ CA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກ.
ຜົນໄດ້ຮັບຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືທາງຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວຢ່າງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ຕົວຢ່າງທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທີ່ດີທີ່ສຸດ (ເຊັ່ນ SATEOS 6) ຫຼັງຈາກ 30 ຮອບວຽນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນຂອງ DSC51,52 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 13. ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຕົວຢ່າງ SA ຂະໜາດໃຫຍ່ (ຮູບທີ 13a) ບໍ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງໃດໆໃນອຸນຫະພູມລະລາຍ. ຄ່າການແຂງຕົວ ແລະ ຄ່າ enthalpy, ໃນຂະນະທີ່ SATEOS6 (ຮູບທີ 13b) ບໍ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງໃດໆໃນອຸນຫະພູມ ແລະ ຄ່າ enthalpy ເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກຮອບວຽນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຄັ້ງທີ 30. ແລະ ຂະບວນການເຮັດໃຫ້ເຢັນ. ຕົວຢ່າງ SA ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດລະລາຍ 72.10 °C, ອຸນຫະພູມການແຂງຕົວ 64.69 °C, ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງການລວມຕົວ ແລະ ການແຂງຕົວຫຼັງຈາກຮອບວຽນທຳອິດແມ່ນ 201.0 J/g ແລະ 194.10 J/g, ຕາມລຳດັບ. ຫຼັງຈາກຮອບວຽນທີ 30, ຈຸດລະລາຍຂອງຄ່າເຫຼົ່ານີ້ຫຼຸດລົງເປັນ 71.24 °C, ອຸນຫະພູມແຂງຕົວຫຼຸດລົງເປັນ 63.53 °C, ແລະຄ່າ enthalpy ຫຼຸດລົງ 10%. ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຫຼຸດລົງຂອງຄ່າ enthalpy, ຊີ້ບອກວ່າ CA ຂະໜາດໃຫຍ່ບໍ່ໜ້າເຊື່ອຖືສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ບໍ່ແມ່ນການຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼັງຈາກການຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກທີ່ເໝາະສົມເກີດຂຶ້ນ (SATEOS6), ອຸນຫະພູມລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວ ແລະ ຄ່າ enthalpy ບໍ່ປ່ຽນແປງ (ຮູບທີ 13b). ເມື່ອຖືກຫຸ້ມຫໍ່ຈຸນລະພາກດ້ວຍເປືອກ SiO2, SA ສາມາດໃຊ້ເປັນວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະໃນການນຳໃຊ້ຄວາມຮ້ອນ, ໂດຍສະເພາະໃນການກໍ່ສ້າງ, ເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວທີ່ດີທີ່ສຸດ ແລະ enthalpy ທີ່ໝັ້ນຄົງ.
ເສັ້ນໂຄ້ງ DSC ທີ່ໄດ້ຮັບສຳລັບຕົວຢ່າງ SA (a) ແລະ SATEOS6 (b) ໃນຮອບວຽນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນຄັ້ງທີ 1 ແລະ 30.
ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ການສືບສວນຢ່າງເປັນລະບົບກ່ຽວກັບການຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ SA ເປັນວັດສະດຸຫຼັກ ແລະ SiO2 ເປັນວັດສະດຸເປືອກ. TEOS ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວກ່ອນເພື່ອສ້າງຊັ້ນຮອງຮັບ SiO2 ແລະຊັ້ນປ້ອງກັນຢູ່ເທິງໜ້າດິນ SA. ຫຼັງຈາກການສັງເຄາະ SA ທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍຈຸນລະພາກທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ຜົນໄດ້ຮັບ FT-IR, XRD, XPS, SEM ແລະ EDS ສະແດງໃຫ້ເຫັນການມີຢູ່ຂອງ SiO2. ການວິເຄາະ SEM ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຕົວຢ່າງ SATEOS6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນອະນຸພາກຮູບຊົງກົມທີ່ຖືກກໍານົດໄວ້ຢ່າງຈະແຈ້ງລ້ອມຮອບດ້ວຍເປືອກ SiO2 ຢູ່ເທິງໜ້າດິນ SA. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, MEPCM ທີ່ມີປະລິມານ SA ຕ່ຳສະແດງໃຫ້ເຫັນການລວມຕົວກັນ, ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບຂອງ PCM. ການວິເຄາະ XPS ສະແດງໃຫ້ເຫັນການມີຢູ່ຂອງ Si-O-Si ແລະ Si-OH ໃນຕົວຢ່າງຈຸນລະພາກ, ເຊິ່ງເປີດເຜີຍການດູດຊຶມຂອງ SiO2 ຢູ່ເທິງໜ້າດິນ SA. ອີງຕາມການວິເຄາະປະສິດທິພາບດ້ານຄວາມຮ້ອນ, SATEOS6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຄວາມຫວັງທີ່ສຸດ, ດ້ວຍອຸນຫະພູມລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວທີ່ 70.37°C ແລະ 64.27°C ຕາມລຳດັບ, ແລະ ຄວາມຮ້ອນແຝງຂອງການລະລາຍ ແລະ ການແຂງຕົວທີ່ 182.53 J/g ແລະ 160.12 J/g. G. ຕາມລຳດັບ. ປະສິດທິພາບການຫຸ້ມຫໍ່ສູງສຸດຂອງ SATEOS6 ແມ່ນ 86.68%. ການວິເຄາະວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ TGA ແລະ DSC ຢືນຢັນວ່າ SATEOS6 ຍັງມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືທີ່ດີເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກຂະບວນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນ 30 ຄັ້ງ.
Yang T., Wang XY ແລະ Li D. ການວິເຄາະປະສິດທິພາບຂອງລະບົບການດູດຊຶມທາດແຂງ-ແກັສດ້ວຍຄວາມຮ້ອນສຳລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງມັນ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ຮ້ອນ. ວິສະວະກອນ. 150, 512–521 (2019).
Farid, MM, Khudhair, AM, Razak, S. ແລະ Al-Hallaj, S. ການທົບທວນຄືນການເກັບຮັກສາພະລັງງານປ່ຽນໄລຍະ: ວັດສະດຸ ແລະ ການນຳໃຊ້. ຕົວແປງພະລັງງານ. ຜູ້ຈັດການ. 45, 1597–1615 (2004).
Regin AF, Solanki SS ແລະ Saini JS ປະສິດທິພາບການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນຂອງລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໂດຍໃຊ້ແຄບຊູນ PCM: ບົດວິຈານ. ອັບເດດ. ສະໜັບສະໜູນ. ວາລະສານພະລັງງານສະບັບທີ 12, 2438–2458 (2008).
Liu, M., Saman, W. ແລະ Bruno, F. ການທົບທວນຄືນວັດສະດຸເກັບຮັກສາ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີການເພີ່ມປະສິດທິພາບທາງຄວາມຮ້ອນສຳລັບລະບົບເກັບຮັກສາຄວາມຮ້ອນແບບປ່ຽນໄລຍະອຸນຫະພູມສູງ. ອັບເດດ. ສະໜັບສະໜູນ. ສະບັບປັບປຸງພະລັງງານ 16, 2118–2132 (2012).
ຟາງ ກົວອິງ, ລີ ຮົງ, ຫຼິວ ຊຽງ, ວູ SM ການກະກຽມ ແລະ ລັກສະນະຂອງວັດສະດຸການປ່ຽນແປງໄລຍະ n-tetradecane ທີ່ມີພະລັງງານຄວາມຮ້ອນແບບ nanoencapsulated. ເຄມີ. ວິສະວະກອນ. J. 153, 217–221 (2009).
Mu, B. ແລະ Li, M. ການສັງເຄາະວັດສະດຸປະສົມການປ່ຽນແປງໄລຍະທີ່ໝັ້ນຄົງໃນຮູບຮ່າງແບບໃໝ່ໂດຍໃຊ້ແອໂຣເຈວກຣາຟີນທີ່ຖືກດັດແປງສຳລັບການປ່ຽນ ແລະ ເກັບຮັກສາພະລັງງານແສງຕາເວັນ. ໂຊນ. ວັດສະດຸພະລັງງານ. ໂຊນ. ເຊວ 191, 466–475 (2019).
Huang, K., Alva, G., Jia, Y., ແລະ Fang, G. ລັກສະນະທາງດ້ານຮູບຮ່າງວິທະຍາ ແລະ ການນຳໃຊ້ວັດສະດຸປ່ຽນໄລຍະໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ: ບົດວິຈານ. ອັບເດດ. ສະໜັບສະໜູນ. ວາລະສານພະລັງງານ 72, 128–145 (2017).