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O le stearic acid (SA) e faʻaaogaina o se mea e sui ai le vaega (PCM) i masini e teu ai le malosi. I lenei suʻesuʻega, na faʻaaogaina ai le metotia sol-gel e faʻapipiʻi ai le SiO2 shell surfactant i totonu o le microencapsulate. O le tele o SA (5, 10, 15, 20, 30, ma le 50 g) na faʻapipiʻiina i le 10 mL o le tetraethyl orthosilicate (TEOS). O le synthesized microencapsulated phase change material (MEPCM) na faʻailoaina e le Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ma le scanning electron microscopy (SEM). O taunuuga o le faʻailoaina na faʻaalia ai na manuia le faʻapipiʻiina o le SA e le SiO2. O le Thermogravimetric analysis (TGA) na faʻaalia ai e sili atu le mautu o le vevela o le MEPCM nai lo le CA. I le faʻaaogaina o le differential scanning calorimetry (DSC), na maua ai e leʻi suia le enthalpy value o le MEPCM e tusa lava pe a uma le 30 taʻamilosaga faʻavevela-faʻamālūlūina. I faʻataʻitaʻiga uma na faʻapipiʻiina i totonu o le microcapsule, e 50 kalama o le SA o loʻo i ai le MEPCM e sili ona maualuga le vevela natia o le liusuavai ma le faʻamaʻaʻaina, e 182.53 J/g ma le 160.12 J/g, i le faasologa. O le tau aoga o le afifi na fuafuaina e faʻaaoga ai faʻamatalaga faʻavevela ma o le aoga sili ona maualuga na maua mo le faʻataʻitaʻiga lava e tasi e 86.68%.
E tusa ma le 58% o le malosiaga e faʻaaogaina i le pisinisi faufale e faʻaaogaina e faʻavevela ma faʻamālūlū ai fale1. O le mea lea, o le mea e sili ona manaʻomia o le fausiaina lea o ni faiga faʻamalosia lelei e amanaʻia ai le faʻaleagaina o le siosiomaga2. O le tekinolosi vevela natia e faʻaaogaina ai mea e suia ai le vaega (PCM) e mafai ona teuina le malosiaga maualuga i suiga maualalo o le vevela3,4,5,6 ma e mafai ona faʻaaogaina lautele i matata e pei o le fesiitaiga o le vevela, teuina o le malosiaga o le la, vaalele ma le ea malulu7,8,9. E mitiia e le PCM le malosiaga vevela mai fafo o fale i le ao ma faʻasaʻoloto le malosiaga i le po10. O le mea lea, e fautuaina mea e suia ai le vaega o ni mea e teu ai le malosiaga vevela. E le gata i lea, e iai ituaiga eseese o PCM e pei o le solid-solid, solid-liquid, liquid-gas ma le solid-gas11. I totonu o ia mea, o mea e sili ona lauiloa ma masani ona faʻaaogaina o mea e suia ai le vaega ...
E tele fa'aoga o le PCM ona o ona uiga: o mea e liusuavai i le vevela i lalo ifo o le 15°C e mafai ona fa'aogaina i totonu o faiga fa'amālūlūina e fa'atumauina ai le malulu, ma o mea e liusuavai i le vevela i luga atu o le 90°C e mafai ona fa'aogaina i faiga fa'avevela e puipuia ai afi12. E fa'atatau i le fa'aoga ma le vaega o le melting point, o mea eseese e suia ai le vaega ua faia mai vaila'au eseese fa'aola ma vaila'au e le fa'aola13,14,15. O le paraffin o le mea e masani ona fa'aaogaina e suia ai le vaega ma le maualuga o le vevela natia, e le fa'aleagaina, saogalemu ma le lautele o le melting point range16,17,18,19,20,21.
Peita’i, ona o le maualalo o le fa’avevela o mea e suia ai le vaega, e mana’omia ona fa’apipi’iina i totonu o se atigi (vaega i fafo) e puipuia ai le tafe o le mea fa’avae i le taimi o le fa’agasologa o le suiga o le vaega22. E le gata i lea, o mea sese i le fa’agaioiga po’o le mamafa mai fafo e mafai ona fa’aleagaina ai le vaega i fafo (fa’apipi’i), ma e mafai e le mea ua liusuavai ona tali atu i mea faufale, ma mafua ai ona ‘ele le u’amea ua fa’apipi’iina, ma fa’aitiitia ai le aoga o le fale23. O le mea lea, e taua tele le fa’apipi’iina o mea ua fa’apipi’iina i totonu o le vaega ma mea e lava ai le atigi, lea e mafai ona fo’ia ai fa’afitauli o lo’o ta’ua i luga24.
E mafai e le microencapsulation o mea e suia ai le vaega ona faʻateleina lelei le fesiitaiga o le vevela ma faʻaitiitia ai le tali atu o le siosiomaga, ma pulea ai suiga o le voluma. Ua atiaʻe auala eseese mo le PCM encapsulation, e pei o le interfacial polymerization25,26,27,28, in situ polymerization29,30,31,32, coacervation33,34,35 ma sol-gel processes36,37,38,39. E mafai ona faʻaaogaina le formaldehyde resin mo le microencapsulation40,41,42,43. O le Melamine-formaldehyde ma le urea-formaldehyde resins e faʻaaogaina o ni mea e atigi ai, lea e masani ona faʻasaʻolotoina ai le formaldehyde oona i le taimi o le faʻagaioiga. O le mea lea, e faʻasaina ona faʻaaogaina nei mea i faiga o afifiina. Peitaʻi, o mea e suia ai le vaega e le afaina ai le siosiomaga mo le teuina o le malosi faʻavevela e mafai ona faʻapipiʻiina e faʻaaoga ai nanocapsules hybrid e faʻavae i luga o fatty acids ma lignin 44.
Na faia e Zhang et al. 45 ma isi le lauric acid mai le tetraethyl orthosilicate ma faaiuina ai o le fua faatatau o le voluma o le methyltriethoxysilane i le tetraethyl orthosilicate, e faaitiitia ai le vevela natia ma faateleina ai le hydrophobicity o le fogaeleele. Atonu o le Lauric acid o se mea autu e mafai ona avea ma mea autu aoga mo alava kapok46. E le gata i lea, na faia e Latibari et al. 47 ni PCM e faavae i le stearic acid e faaaoga ai le TiO2 o se mea e fai ai le atigi. Na saunia e Zhu et al. ni nanocapsules n-octadecane ma silicone o ni PCM e mafai ona avea ma 48. Mai se iloiloga o tusitusiga, e faigata ona malamalama i le fua fautuaina mo le fausiaina o mea e aoga ma mautu e suia ai le vaega o le microencapsulated.
O le mea lea, i le silafia o tusitala, o le aofaʻi o mea e suia ai le vaega e faʻaaogaina mo le microencapsulation o se faʻailoga taua mo le gaosiga o mea e suia ai le vaega e lelei ma mautu i le microencapsulated. O le faʻaaogaina o aofaʻiga eseese o mea e suia ai le vaega o le a mafai ai ona matou faʻamalamalamaina meatotino eseese ma le mautu o mea e suia ai le vaega i le microencapsulated. O le stearic acid (fatty acid) o se mea e le afaina ai le siosiomaga, taua i togafitiga faafomaʻi ma taugofie e mafai ona faʻaaogaina e teu ai le malosi o le vevela ona e maualuga lona enthalpy value (~200 J/g) ma e mafai ona tatalia le vevela e oʻo atu i le 72 °C. E le gata i lea, o le SiO2 e le mu, e maua ai le malosi faʻainisinia maualuga, faʻavevela ma teteʻe atu i vailaʻau i mea autu, ma e galue o se mea pozzolanic i le fausiaina. A faʻafefiloi le sima ma le vai, e mafai e PCM e le lelei le afifiina ona o le ofuina faʻainisinia ma le maualuga o le vevela (vevela o le hydration) e mafua mai i fausaga sima tetele. O le mea lea, o le faʻaaogaina o le microencapsulated CA faʻatasi ai ma se atigi SiO2 e mafai ona foia lenei faʻafitauli. O le mea lea, o le fa'amoemoega o lenei su'esu'ega o le su'esu'eina lea o le fa'atinoga ma le lelei o PCM na fa'aputuina e ala i le faiga o le sol-gel i galuega faufale. I lenei galuega, na matou su'esu'eina fa'asolosolo ai aofa'iga eseese o le SA (o se mea fa'avae) o le 5, 10, 15, 20, 30 ma le 50 kalama o lo'o fa'apipi'iina i totonu o atigi SiO2. O se aofa'iga mautu o le tetraethylorthosilicate (TEOS) i le voluma e 10 ml na fa'aaogaina o se vaila'au muamua mo le fausiaina o le atigi SiO2.
O le stearic acid reactive grade (SA, C18H36O2, melting point: 72°C) o le mea autu na faʻatau mai le Daejung Chemical & Metals Co., Ltd., Gyeonggi-do, Korea i Saute. O le Tetraethylorthosilicate (TEOS, C8H20O4Si) o se vai muamua na faʻatau mai le Acros Organics, Geel, Belgium. E le gata i lea, o le absolute ethanol (EA, C2H5OH) ma le sodium lauryl sulfate (SLS, C12H25NaO4S) na faʻatau mai le Daejung Chemical & Metals Co., Ltd, Gyeonggi-do, Korea i Saute, ma na faʻaaogaina o ni solvents ma surfactants. O le vai faʻamamāina e faʻaaogaina foʻi o se solvent.
Sa palu faatasi ma ni vaega eseese o le sodium lauryl sulfate (SLS) i le 100 mL o le vai mama e fa'aaoga ai se magnetic stirrer i le 800 rpm ma le 75 °C mo le 1 itula (Laulau 1). Sa vaevaeina SA emulsions i ni vaega se lua: (1) 5, 10 ma le 15 kalama o le SA sa palu faatasi ma le 0.10 kalama o le SLS i le 100 ml o le vai mama (SATEOS1, SATEOS2 ma le SATEOS3), (2) 20, 30 ma le 50 kalama o le SA sa palu faatasi ma le 0.15, 0.20 ma le 0.25 kalama o le SLS sa palu faatasi ma le 100 ml o le vai mama (SATEOS4, SATEOS5 ma le SATEOS6). 0.10 kalama o le SLS sa fa'aaoga faatasi ma le 5, 10 ma le 15 kalama o le SA e fausia ai emulsions ta'itasi. Mulimuli ane, sa fautuaina e fa'ateleina le aofa'i o SLS mo le SATEOS4, SATEOS5 ma le SATEOS6. O loʻo faʻaalia i le Laulau 1 le fua faʻatatau o le CA ma le SLS e faʻaaogaina e maua ai ni fofo emulsion mautu.
Tuu le 10 ml TEOS, 10 ml ethanol (EA) ma le 20 ml vai mama i totonu o se ipu tioata e 100 ml. Mo le suʻesuʻeina o le lelei o le encapsulation o fua faatatau eseese o atigi SA ma SiO2, na faamaumauina ai le coefficient synthesis o faataitaiga uma. Na faagaeeina le paluga i se magnetic stirrer i le 400 rpm ma le 60°C mo le 1 itula. Ona faaopoopo lea o le precursor solution i mataua i le SA emulsion ua saunia, faagaeeina malosi i le 800 rpm ma le 75°C mo le 2 itula, ma faamama e maua ai se pauta paʻepaʻe. Na fufuluina le pauta paʻepaʻe i le vai mama e aveese ai le SA o totoe ma faamago i totonu o se ogaumu vacuum i le 45°C mo le 24 itula. O le iʻuga, na maua ai se microencapsulated SC ma se atigi o le SiO2. O le faagasologa atoa o le synthesis ma le sauniuniga o le microencapsulated SA o loʻo faʻaalia i le Ata 1.
O SA microcapsules ma se atigi SiO2 na saunia e ala i le metotia sol-gel, ma o lo latou faiga e fa'apipi'i ai o lo'o fa'aalia i le Ata 2. O le la'asaga muamua e aofia ai le sauniaina o se SA emulsion i totonu o se vai fa'atasi ai ma le SLS o se surfactant. I lenei tulaga, o le pito hydrophobic o le mole mole SA e fusifusia i le SLS, ma le pito hydrophilic i mole mole vai, ma fausia ai se emulsion mautu. O lea la, o vaega hydrophobic o le SLS e puipuia ma ufiufi ai le fogāeleele o le SA droplet. I le isi itu, o le hydrolysis o vai TEOS e tupu malie e mole mole vai, e o'o atu ai i le fausiaina o le hydrolyzed TEOS i le i ai o le ethanol (Ata 2a) 49,50,51. O le Hydrolyzed TEOS e faia se tali atu o le condensation, lea e fausia ai e le n-hydrolyzed TEOS ni silica clusters (Ata 2b). O silica clusters na fa'apipi'iina e le SA52 i le i ai o le SLS (Ata 2c), lea e ta'ua o le microencapsulation process.
O le ata fa'ata'ita'i o le microencapsulation o le CA fa'atasi ai ma se atigi o le SiO2 (a) hydrolysis o le TEOS (b) condensation o le hydrolyzate ma le (c) encapsulation o le CA fa'atasi ai ma se atigi o le SiO2.
Sa faia le su'esu'ega fa'akemikolo o le SA tele ma le SA fa'apipi'i i totonu o le microencapsulated e fa'aaoga ai le Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR, Perkin Elmer UATR Two, ISA) ma sa fa'amaumauina spectra i le va o le 500 i le 4000 cm-1.
Sa fa'aaogaina se X-ray diffractometer (XRD, D/MAX-2500, Rigaku, Iapani) e iloilo ai vaega tetele o le SA ma mea o le microcapsule. Sa faia le su'esu'ega o le fausaga o le X-ray i le va o le 2θ = 5°–95° ma le saoasaoa o le su'esu'eina o le 4°/min, e fa'aaoga ai le Cu-Kα radiation (λ = 1.541 Å), tulaga fa'agaoioia o le 25 kV ma le 100 mA, i le faiga o le su'esu'eina pea. Sa fausia ata o le X-ray i le va o le 2θ = 5–50°, talu ai e leai se tumutumu na va'aia pe a uma le 50° i fa'ata'ita'iga uma.
Sa faia le X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, Scienta Omicron R3000, USA) e faʻaaoga ai le Al Kα (1486.6 eV) o le puna o le X-ray e malamalama ai i le tulaga faʻakemikolo o le SA tele faʻapea foʻi ma elemene o loʻo i totonu o le mea e ufiufi ai. O le XPS spectra na aoina na faʻatulagaina i le tumutumu C 1s e faʻaaoga ai le exotic carbon (binding energy 284.6 eV). A maeʻa le faʻasaʻoga i tua e faʻaaoga ai le metotia a Shirley, o tumutumu maualuga o elemene taʻitasi na faʻasaʻolotoina ma faʻafetaui i galuega faatino a Gaussian/Lorentzian e faʻaaoga ai le polokalama CASA XPS.
Sa su'esu'eina le foliga o le SC tele ma le SC fa'apipi'i i totonu o le microcapsulated e fa'aaoga ai le scanning electron microscopy (SEM, MIRA3, TESCAN, Brno, Czech Republic) ua fa'apipi'iina i le energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) i le 15 kV. A'o le'i faia le SEM imaging, sa ufiufi fa'ata'ita'iga i le platinum (Pt) e 'alo 'ese ai mai a'afiaga o le fa'atumuina.
O meatotino fa'avevela (tulaga e fa'amalūlū ai/fa'amautu ai ma le vevela natia) ma le fa'atuatuaina (ta'amilosaga fa'avevela) na fuafuaina e ala i le differential scanning calorimetry (DSC, TA Instrument, Discovery DSC, Newcastle, ISA) i le fua fa'avevela/fa'amālūlūina o le 10 °C/min i le 40 °C ma le 90°C fa'atasi ai ma le fa'aauau pea o le fa'amamāina o le nitrogen. Na faia le au'ili'iliga o le pa'u o le mamafa e fa'aaoga ai se TGA analyzer (TA Instrument, Discovery TGA, New Castle, ISA) i se tafe faifai pea o le nitrogen e amata mai i le vevela o le 40–600 °C, fa'atasi ai ma le fua fa'avevela o le 10 °C/min.
O lo'o fa'aalia i le Ata 3 le FTIR spectra o le bulk SC fa'apea fo'i ma le microencapsulated SC (SATEOS1, SATEOS2, SATEOS3, SATEOS4, SATEOS5 ma le SATEOS6). O tumutumuga mitiia i le 2910 cm-1 ma le 2850 cm-1 i fa'ata'ita'iga uma (SA fa'apea fo'i ma le microencapsulated SA) e mafua mai i le symmetrical stretching vibrations o le –CH3 ma le –CH2 groups, i le faasologa lava ia10,50. O le tumutumuga i le 1705 cm–1 e tutusa ma le vibrational stretching o le C=O bond. O tumutumuga i le 1470 cm-1 ma le 1295 cm-1 e mafua mai i le in-plane bending vibration o le –OH functional group, ae o tumutumuga i le 940 cm-1 ma le 719 cm-1 e tutusa ma le in-plane vibration ma le yield. -plane deformation vibration, i le faasologa lava ia – OH group. O tumutumuga mitiia o le SA i le 2910, 2850, 1705, 1470, 1295, 940 ma le 719 cm-1 na matauina foi i SA uma na fa'apipi'iina i totonu o le microcapsule. E le gata i lea, o se tumutumuga fou na maua i le 1103 cm-1 e fetaui ma le gatete fa'aloaloa fa'asaga o le fusi Si-O-Si na matauina i totonu o le microcapsule SA. O taunuuga o le FT-IR e ogatasi ma Yuan et al. 50 Na latou saunia ma le manuia le microencapsulated SA i le fua faatatau o le ammonia/ethanol ma maua ai e leai se fegalegaleaiga fa'akemikolo na tupu i le va o le SA ma le SiO2. O taunuuga o le su'esu'ega FT-IR o lo'o iai nei o lo'o fa'aalia ai na manuia le afifiina e le atigi SiO2 o le SA (core) e ala i le fa'agasologa o le condensation ma le polymerization o le hydrolyzed TEOS. I le maualalo o le anotusi o le SA, o le maualuga o le malosi o le fusi Si-O-Si e maualuga atu (Ata 3b-d). A'o fa'ateleina le aofa'i o le SA i le sili atu i le 15 kalama, o le malosi o le tumutumu ma le fa'alauteleina o le fusi Si-O-Si e fa'aitiitia malie lava, ma fa'ailoa mai ai le fa'avaeina o se vaega manifinifi o le SiO2 i luga o le fogaeleele o le SA.
O le FTIR spectra o le (a) SA, (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ma le (g) SATEOS6.
O mamanu XRD o le SA tele ma le SA microencapsulated o loʻo faʻaalia i le Ata 4. O tumutumuga XRD o loʻo i le 2θ = 6.50° (300), 10.94° (500), 15.46° (700), 20.26° \((\overline {5}e tusa ai ma le JCPDS No. 0381923, 02)\), 21.42° i faʻataʻitaʻiga uma (311), 24.04° (602) ma le 39.98° (913) ua tofia i le SA. O le faʻalavelave ma le hybridity ma le CA tele ona o mea e le o mautinoa e pei o le surfactant (SLS), isi mea o totoe ma le microencapsulation o le SiO250. A maeʻa ona encapsulation, o le malosi o tumutumuga autu (300), (500), (311), ma le (602) e faʻaitiitia malie pe a faʻatusatusa i le CA tele, e faʻaalia ai le faʻaitiitia o le crystallinity o le faʻataʻitaʻiga.
O mamanu XRD o (a) SA, (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ma le (g) SATEOS6.
O le malosi o le SATEOS1 e matuā faʻaitiitia pe a faʻatusatusa i isi faʻataʻitaʻiga. E leai ni isi tumutumu na vaʻaia i faʻataʻitaʻiga uma o le microencapsulated (Ata 4b–g), lea e faʻamaonia ai o le adsorption faaletino o le SiO252 nai lo le fegalegaleaiga faʻakemikolo e tupu i luga o le SA. E le gata i lea, na faʻaiʻuina foi o le microencapsulation o le SA e leʻi oʻo atu ai i le aliali mai o ni fausaga fou. E tumau pea le SiO2 i luga o le SA e aunoa ma se tali faʻakemikolo, ma a faʻaitiitia le aofaʻi o le SA, e sili atu ona manino tumutumu o loʻo iai (SATEOS1). O lenei taunuuga e faʻaalia ai o le SiO2 e aofia ai le SA. O le tumutumu i le (700) e mou atu atoa, ma o le tumutumu i le \((\overline{5}02)\) e avea ma pu i le SATEOS 1 (Ata 4b), lea e fesoʻotaʻi ma le faʻaitiitia o le crystallinity ma le faʻateleina o le amorphism. O le SiO2 e leai ni foliga, o lea la o tumutumu e matauina mai le 2θ = 19° i le 25° e iai se pu'upu'u ma le fa'alauteleina53 (Ata 4b–g), lea e fa'amaonia ai le iai o le SiO252 e leai ni foliga. O le maualalo o le malosi o le diffraction peak o le microencapsulated SA e mafua mai i le nucleation effect o le silica i totonu o le puipui ma le fa'atapula'aina o le crystallization behavior49. E talitonuina afai e maualalo le SA, e fausia ai se silica shell mafiafia ona o le iai o le tele o TEOS, lea e tele lava ina pipii i luga o le pito i fafo o le SA. Peita'i, a'o fa'ateleina le aofa'i o le SA, e fa'ateleina le lautele o le SA droplets i le emulsion solution ma e mana'omia le tele o TEOS mo le encapsulation lelei. O le mea lea, afai e maualuga le SA, e taofia le SiO2 peak i le FT-IR (Ata 3), ma e fa'aitiitia le malosi o le diffraction peak lata ane i le 2θ = 19–25° i le XRF (Ata 4) ma fa'aitiitia fo'i le fa'alauteleina. E le o va'aia. Peita’i, e pei ona mafai ona va’aia i le Ata 4, o le taimi lava e fa’ateleina ai le aofa’i o le SA mai le 5 kalama (SATEOS1) i le 50 kalama (SATEOS6), e matua latalata lava tumutumuga i le SA tele, ma o le tumutumuga i le (700) e aliali mai fa’atasi ma le malosi uma o tumutumuga ua fa’ailoa mai. O lenei taunuuga e feso’ota’i ma taunuuga o le FT-IR, lea e fa’aitiitia ai le malosi o le tumutumuga SiO2 SATEOS6 i le 1103 cm-1 (Ata 3g).
O tulaga fa'akemikolo o elemene o lo'o iai i le SA, SATEOS1 ma le SATEOS6 o lo'o fa'aalia i Ata 1 ma le 2. Ata 5, 6, 7 ma le 8 ma le Laulau 2. O su'esu'ega fuaina mo le tele o le SA, SATEOS1 ma le SATEOS6 o lo'o fa'aalia i le Ata 5 ma su'esu'ega maualuga mo le C 1s, O 1s ma le Si 2p o lo'o fa'aalia i Ata 5, 6, 7 ma le 8 ma le Laulau 2. 6, 7 ma le 8 i le fa'asologa. O tau o le malosi fa'apipi'i na maua mai le XPS o lo'o aoteleina i le Laulau 2. E pei ona mafai ona va'aia mai le Ata 5, o tumutumu manino o le Si 2s ma le Si 2p na matauina i le SATEOS1 ma le SATEOS6, lea na tupu ai le microencapsulation o le atigi SiO2. Na lipotia mai e su'esu'ega muamua se tumutumu tutusa o le Si 2s i le 155.1 eV54. O le iai o tumutumuga Si i le SATEOS1 (Ata 5b) ma le SATEOS6 (Ata 5c) ua faʻamaonia ai faʻamaumauga FT-IR (Ata 3) ma le XRD (Ata 4).
E pei ona faaalia i le Ata 6 a, o le C 1s o le tele o le SA e tolu ona tumutumuga eseese o le CC, caliphatic, ma le O=C=O i le malosiaga fusifusia, o le 284.5 eV, 285.2 eV, ma le 289.5 eV, i le faasologa. O tumutumuga C–C, caliphatic ma le O=C=O na matauina foi i le SATEOS1 (Ata 6b) ma le SATEOS6 (Ata 6c) ma o loo aoteleina i le Laulau 2. I le faaopoopo atu i lenei mea, o le tumutumuga C 1s e fetaui foi ma se tumutumuga Si-C faaopoopo i le 283 .1 eV (SATEOS1) ma le 283.5 eV (SATEOS6). O matou malosiaga fusifusia na matauina mo le C–C, caliphatic, O=C=O ma le Si–C e fesoʻotaʻi lelei ma isi punaoa55,56.
O le XPS spectra o le O1 SA, SATEOS1 ma le SATEOS6 o loʻo faʻaalia i Ata 7a–c. O le tumutumu O1s o le bulk SA ua vaeluaina ma e lua ona tumutumu, o le C=O/C–O (531.9 eV) ma le C–O–H (533.0 eV), ae o le O1 o le SATEOS1 ma le SATEOS6 e tutusa. e na o le tolu tumutumu: C=O/C–O, C–O–H ma le Si–OH55,57,58. O le malosi o le fusifusia o le O1s i le SATEOS1 ma le SATEOS6 e suia teisi pe a faʻatusatusa i le bulk SA, lea e fesoʻotaʻi ma se suiga i le fasi vailaʻau ona o le iai o le SiO2 ma le Si-OH i le mea o le atigi.
O le Si 2p XPS spectra o le SATEOS1 ma le SATEOS6 o loʻo faʻaalia i le Ata 8a ma le b, i le faasologa lava lea. I le tele o le CA, e leʻi vaʻaia le Si 2p ona o le leai o le SiO2. O le tumutumuga o le Si 2p e tutusa ma le 105.4 eV mo le SATEOS1 ma le 105.0 eV mo le SATEOS6, e tutusa ma le Si-O-Si, ae o le tumutumuga o le SATEOS1 e 103.5 eV ma le tumutumuga o le SATEOS6 e 103.3 eV, e tutusa ma le Si-OH55. O le fetaui lelei o le Si-O-Si ma le Si-OH i le SATEOS1 ma le SATEOS6 na faʻaalia ai le manuia o le microencapsulation o le SiO2 i luga o le SA core surface.
E matuā tāua tele le fausaga o le mea ua fa'apipi'iina i le microencapsulated, e a'afia ai le solubility, mautu, tali atu i vaila'au, tafe ma le malosi59. O le mea lea, na fa'aaogaina ai le SEM e fa'ailoa ai le fausaga o le bulk SA (100×) ma le microencapsulated SA (500×), e pei ona fa'aalia i le Ata 9. E pei ona mafai ona va'aia mai le Ata 9a, o le poloka SA e iai lona foliga elliptical. E sili atu le tele o le vaega i le 500 microns. Peita'i, a fa'aauau pea le fa'agasologa o le microencapsulation, e matuā suia le fausaga, e pei ona fa'aalia i Ata 9 b–g.
Ata SEM o le (a) SA (×100), (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ma le (g) SATEOS6 i le ×500.
I le faʻataʻitaʻiga SATEOS1, o loʻo vaʻaia ni vaega laiti o le SA ua afifiina i le SiO2 ma se foliga maʻaʻa (Ata 9b), lea e ono mafua mai i le hydrolysis ma le condensation polymerization o le TEOS i luga o le fogāeleele o le SA, ma faʻavavevave ai le vave sosolo o mole mole o le ethanol. O le iʻuga, o vaega o le SiO2 e teuina ma vaʻaia ai le faʻaputuga52,60. O lenei atigi SiO2 e maua ai le malosi faʻamekanika i vaega o le CA ua faʻapipiʻiina i le microencapsulated ma puipuia ai foʻi le tafe o le CA ua liusuavai i le vevela maualuga10. O lenei iʻuga e faʻaalia ai e mafai ona faʻaaogaina microcapsules SA o loʻo i ai le SiO2 o ni mea e mafai ona teuina ai le malosi61. E pei ona mafai ona vaʻaia mai le Ata 9b, o le faʻataʻitaʻiga SATEOS1 o loʻo i ai se tufatufaina tutusa o vaega ma se vaega mafiafia o le SiO2 e afifi ai le SA. O le tele o le vaega o le microencapsulated SA (SATEOS1) e tusa ma le 10–20 μm (Ata 9b), lea e matua laʻititi lava pe a faʻatusatusa i le tele o le SA ona o le maualalo o le anotusi o le SA. O le mafiafia o le vaega o le microcapsule e mafua mai i le hydrolysis ma le condensation polymerization o le precursor solution. E tupu le fa'aputuga i fua maualalo o le SA, e o'o atu i le 15 g (Ata 9b-d), ae o le taimi lava e fa'ateleina ai le fua, e leai se fa'aputuga e va'aia, ae o vaega lapotopoto manino e va'aia (Ata 9e-g) 62.
E le gata i lea, afai e tumau le aofaʻi o le SLS surfactant, o le aofaʻi o le SA (SATEOS1, SATEOS2 ma le SATEOS3) e aʻafia ai foʻi le lelei, foliga ma le tufatufaina o le tele o le vaega. O lea la, na maua ai o le SATEOS1 e faʻaalia ai le laʻititi o le tele o le vaega, tufatufaina tutusa ma le mafiafia o le fogaeleele (Ata 9b), lea na mafua mai i le natura hydrophilic o le SA e faʻalauiloa ai le nucleation lona lua i lalo o le surfactant tumau63. E talitonuina o le faʻateleina o le aofaʻi o le SA mai le 5 i le 15 g (SATEOS1, SATEOS2 ma le SATEOS3) ma le faʻaaogaina o se aofaʻi tumau o le surfactant, ie 0.10 g SLS (Table 1), o le sao o vaega taʻitasi o le molecule surfactant o le a faʻaitiitia, ma faʻaitiitia ai le tele o le vaega ma le tele o le vaega. O le tufatufaina o le SATEOS2 (Ata 9c) ma le SATEOS3 (Ata 9d) e ese mai le tufatufaina o le SATEOS 1 (Ata 9b).
Pe a faatusatusa i le SATEOS1 (Ata 9b), na faaalia ai e le SATEOS2 se foliga mafiafia o le microencapsulated SA ma ua faateleina le tele o le vaega (Ata 9c). O lenei mea e mafua mai i le agglomeration 49, lea e faaitiitia ai le fua faatatau o le coagulation (Ata 2b). A o faateleina le aofaiga o le SC faatasi ai ma le faateleina o le SLS, e manino lava le vaaia o microcapsules, e pei ona faaalia i le Ata. pe faapefea ona tupu le aggregation. E le gata i lea, o Ata 9e–g o loo faaalia ai o vaega uma e manino lava le foliga ma le tele o le lapotopoto. Ua iloa o le i ai o le tele o le SA, e mafai ona maua se aofaiga talafeagai o silica oligomers, ma mafua ai le condensation ma le encapsulation talafeagai ma o lea ua fausia ai microcapsules ua manino lelei49. Mai taunuuga o le SEM, ua manino lava o le SATEOS6 na fausia ni microcapsules tutusa pe a faatusatusa i se aofaiga laitiiti o le SA.
O lo'o tu'uina atu i le Laulau 3 taunu'uga o le energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) o le bulk SA ma le microcapsule SA. E pei ona mafai ona va'aia mai lenei laulau, o le aofa'i o le Si e fa'aitiitia malie mai le SATEOS1 (12.34%) i le SATEOS6 (2.68%). Fa'ateleina o le SA. O le mea lea, e mafai ona tatou fai atu o le fa'ateleina o le aofa'i o le SA e o'o atu ai i le fa'aitiitia o le fa'aputuina o le SiO2 i luga o le fogā'ele'ele o le SA. E leai ni tau tutusa mo le aofa'i o le C ma le O i le Laulau 3 ona o le su'esu'ega fa'afa'atatau o le EDS51. O le aofa'i o le Si o le microencapsulated SA sa feso'ota'i ma taunu'uga o le FT-IR, XRD ma le XPS.
O le amioga o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina o le SA tele fa'apea fo'i ma le SA microencapsulated ma le SiO2 shell o lo'o fa'aalia i Ata 1 ma le 2. O lo'o fa'aalia i Ata 10 ma le 11, ma o fa'amaumauga fa'avevela o lo'o fa'aalia i le Laulau 4. O le vevela o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina o le SA microencapsulated na maua e eseese. A'o fa'ateleina le aofa'i o le SA, e fa'ateleina fo'i le vevela o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina ma latalata atu i tau o le SA tele. A mae'a le microencapsulation o le SA, e fa'ateleina e le puipui silica le vevela o le fa'ama'a'aina, ma o lona puipui e galue o se totonugalemu e fa'alauiloa ai le heterogeneity. O le mea lea, a'o fa'ateleina le aofa'i o le SA, e fa'asolosolo fo'i ona fa'ateleina le vevela o le liusuavai (Ata 10) ma le fa'ama'a'aina (Ata 11)49,51,64. I totonu o fa'ata'ita'iga uma o le SA microencapsulated, o le SATEOS6 na fa'aalia ai le vevela aupito maualuga o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina, sosoo ai ma le SATEOS5, SATEOS4, SATEOS3, SATEOS2, ma le SATEOS1.
O lo'o fa'aalia e le SATEOS1 le tulaga maualalo o le melting (68.97 °C) ma le vevela o le solidification (60.60 °C), lea e mafua mai i le la'ititi o le tele o le particle lea e matua la'ititi lava le gaioiga o le SA particles i totonu o microcapsules ma o le SiO2 shell e fausia ai se vaega mafiafia ma o lea e fa'atapula'aina ai e le Core Material le fa'aloaloa ma le gaioiga49. O lenei manatu e feso'ota'i ma taunu'uga o le SEM, lea na fa'aalia ai e le SATEOS1 se la'ititi o le particle (Ata 9b), lea e mafua mai i le mea moni o mole mole SA o lo'o fa'atapula'aina i totonu o se vaega la'ititi o microcapsules. O le eseesega i le vevela o le melting ma le solidification o le tele autu, fa'apea fo'i ma SA microcapsules uma ma SiO2 shells, o lo'o i le va o le 6.10–8.37 °C. O lenei taunu'uga e fa'ailoa mai ai e mafai ona fa'aaogaina le microencapsulated SA o se mea e mafai ona teuina ai le malosi ona o le lelei o le thermal conductivity o le SiO2 shell 65.
E pei ona mafai ona vaaia mai le Laulau 4, o le SATEOS6 e sili ona maualuga le enthalpy i totonu o SC uma ua fa'apipi'iina i le microencapsulated (Ata 9g) ona o le encapsulation talafeagai na matauina e le SEM. E mafai ona fuafuaina le fua faatatau o le SA packing e fa'aaoga ai le fua fa'atatau (1). (1) E ala i le fa'atusatusaina o fa'amaumauga o le vevela natia o le microencapsulated SA49.
O le tau R e faʻatusalia ai le tikeri o le encapsulation (%) o le microencapsulated SC, o le ΔHMEPCM,m e faʻatusalia ai le vevela natia o le fusion o le microencapsulated SC, ma o le ΔHPCM,m e faʻatusalia ai le vevela natia o le fusion o le SC. E le gata i lea, o le lelei o le afifiina (%) e fuafuaina o se isi faʻailoga taua faʻapitoa, e pei ona faʻaalia i le Equation (1). (2)49.
O le tau E e faʻatusa i le lelei o le encapsulation (%) o le microencapsulated CA, o le ΔHMEPCM,s e faʻatusa i le vevela natia o le faʻamalologa o le microencapsulated CA, ma o le ΔHPCM,s e faʻatusa i le vevela natia o le faʻamalologa o le CA.
E pei ona faʻaalia i le Laulau 4, o le tikeri o le afifiina ma le lelei o le SATEOS1 e 71.89% ma le 67.68%, i le faasologa, ma o le tikeri o le afifiina ma le lelei o le SATEOS6 e 90.86% ma le 86.68%, i le faasologa (Laulau 4). O le faʻataʻitaʻiga SATEOS6 o loʻo faʻaalia ai le maualuga o le coefficient ma le lelei o le encapsulation i totonu o SAs uma e microencapsulated, e faʻaalia ai lona maualuga o le gafatia o le vevela. O le mea lea, o le suiga mai le malo i le vai e manaʻomia ai le tele o le malosi. E le gata i lea, o le eseesega i le vevela o le liusuavai ma le faʻamaʻaʻaina o microcapsules SA uma ma le SA tele i le taimi o le faʻagasologa o le faʻamālūlūina e faʻaalia ai o le silica shell e faʻatapulaʻaina i le taimi o le microcapsule synthesis. O lea la, o taunuʻuga e faʻaalia ai aʻo faʻateleina le aofaʻi o le SC, o le fua faatatau o le encapsulation ma le lelei e faʻateleina malie (Laulau 4).
O fa'ailoga TGA o le SA tele ma le SA microcapsule fa'atasi ai ma se atigi SiO2 (SATEOS1, SATEOS3 ma le SATEOS6) o lo'o fa'aalia i le Ata 12. O uiga mautu o le SA tele (SATEOS1, SATEOS3 ma le SATEOS6) na fa'atusatusa i fa'ata'ita'iga microencapsulated. Ua manino mai le fa'ailoga TGA o le pa'u o le mamafa o le SA tele fa'apea fo'i ma le SA microencapsulated o lo'o fa'aalia ai se fa'aitiitia malie ma la'ititi lava mai le 40°C i le 190°C. I lenei vevela, e le fa'aleagaina le SC tele i le vevela, ae o le SC microencapsulated e fa'asa'oloto le vai ua mitiia e tusa lava pe a uma ona mago i le 45 °C mo le 24 itula. O lenei mea na mafua ai ona pa'u la'ititi le mamafa,49 ae i tua atu o lenei vevela na amata ona pala le mea. I le maualalo o le aofa'i o le SA (e pei o le SATEOS1), e maualuga atu le aofa'i o le vai ua mitiia ma o lea e maualuga atu ai le pa'u o le mamafa e o'o atu i le 190 °C (fa'apipi'i i le Ata 12). O le taimi lava e si'itia ai le vevela i luga atu o le 190 °C, e amata loa ona leiloa le mamafa o le fa'ata'ita'iga ona o faiga o le pala. E amata ona pala le SA tele i le 190°C ma e na'o le 4% e totoe i le 260°C, ae o le SATEOS1, SATEOS3 ma le SATEOS6 e taofia le 50%, 20% ma le 12% i lenei vevela. A mae'a le 300 °C, o le leiloa o le mamafa o le SA tele e tusa ma le 97.60%, ae o le leiloa o le mamafa o le SATEOS1, SATEOS3, ma le SATEOS6 e tusa ma le 54.20%, 82.40%, ma le 90.30%. Faatasi ai ma le faateleina o le aofa'i o le SA, e faaitiitia ai le aofa'i o le SiO2 (Laulau 3), ma o le manifinifi o le atigi e matauina i le SEM (Ata 9). O le mea lea, o le pa'ū o le mamafa o le microencapsulated SA e maualalo pe a fa'atusatusa i le bulk SA, lea e fa'amatalaina e uiga i meatotino lelei o le SiO2 shell, lea e fa'alauiloa ai le fausiaina o se carbonaceous silicate-carbonaceous layer i luga o le SA, ma fa'aesea ai le SA core ma fa'agesegese ai le fa'asa'olotoina o oloa e mafua mai ai10. O lenei char layer e fausia ai se pa puipui fa'aletino i le taimi o le fa'aleagaina o le vevela, e fa'atapula'aina ai le suiga o mole mole e mu i totonu o le gas phase66,67. I le fa'aopoopoga i lenei mea, e mafai fo'i ona tatou va'aia ni taunuuga taua o le pa'ū o le mamafa: O le SATEOS1 e fa'aalia ai ni tau maualalo pe a fa'atusatusa i le SATEOS3, SATEOS6 ma le SA. E mafua ona o le aofa'i o le SA i le SATEOS1 e itiiti ifo nai lo le SATEOS3 ma le SATEOS6, lea e fausia ai e le SiO2 shell se vaega mafiafia. I se fa'atusatusaga, o le aofa'i atoa o le pa'ū o le mamafa o le bulk SA e o'o atu i le 99.50% i le 415 °C. Peita'i, o le SATEOS1, SATEOS3, ma le SATEOS6 na fa'aalia ai le 62.50%, 85.50%, ma le 93.76% o le pa'ū o le mamafa, i le 415 °C. O lenei taunu'uga e fa'ailoa mai ai o le fa'aopoopoina o le TEOS e fa'aleleia atili ai le fa'aleagaina o le SA e ala i le fausiaina o se vaega SiO2 i luga o le SA. O nei vaega e mafai ona fausia ai se pa puipui fa'aletino, ma o lea e mafai ai ona matauina se fa'aleleia atili o le mautu o le vevela o le microencapsulated CA.
O taunuuga o le faʻatuatuaina o le vevela o le SA tele ma le faʻataʻitaʻiga sili ona lelei o le microencapsulated (e pei o le SATEOS 6) ina ua maeʻa le 30 taamilosaga faʻavevela ma faʻamālūlūina o le DSC51,52 o loʻo faʻaalia i le Ata 13. E mafai ona iloa atu o le SA tele (Ata 13a) e le o faʻaalia ai se eseesega i le vevela o le liusuavai, le solidification ma le enthalpy value, ae o le SATEOS6 (Ata 13b) e le o faʻaalia ai se eseesega i le vevela ma le enthalpy value e tusa lava pe maeʻa le taamilosaga faʻavevela lona 30. ma le faagasologa o le faʻamālūlūina. O le SA tele na faʻaalia ai se melting point o le 72.10 °C, o le solidification temperature o le 64.69 °C, ma le vevela o le fusion ma le solidification ina ua maeʻa le taamilosaga muamua o le 201.0 J/g ma le 194.10 J/g, i le faasologa lava lea. Ina ua maeʻa le taamilosaga lona 30, o le melting point o nei tau na faʻaitiitia i le 71.24 °C, o le solidification temperature na faʻaitiitia i le 63.53 °C, ma o le enthalpy value na faʻaitiitia i le 10%. O suiga i le vevela o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina, fa'apea fo'i ma le fa'aitiitia o le enthalpy, e fa'ailoa mai ai e le fa'atuatuaina le tele o le CA mo fa'aoga e le o ni microencapsulation. Peita'i, a mae'a ona faia le microencapsulation lelei (SATEOS6), e le suia le vevela o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina ma le enthalpy (Ata 13b). A uma ona fa'ama'a'aina i totonu o le microencapsulate i atigi SiO2, e mafai ona fa'aaogaina le SA o se mea e suia ai le vaega i fa'aoga fa'avevela, aemaise lava i le fausiaina, ona o lona vevela sili ona lelei o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina ma le enthalpy mautu.
O pi'o DSC na maua mo fa'ata'ita'iga SA (a) ma le SATEOS6 (b) i le ta'amilosaga muamua ma le 30 o le fa'avevela ma le fa'amālūlūina.
I lenei suʻesuʻega, na faʻatinoina ai se suʻesuʻega faʻapitoa o le microencapsulation e faʻaaoga ai le SA o le mea autu ma le SiO2 o le mea e fai ai le atigi. O le TEOS e faʻaaogaina o se mea e fai ma amataga e fausia ai se vaega lagolago SiO2 ma se vaega puipuia i luga o le fogaeleele SA. Ina ua maeʻa le faʻapipiʻiina manuia o le microencapsulated SA, o taunuuga o le FT-IR, XRD, XPS, SEM ma le EDS na faʻaalia ai le i ai o le SiO2. O le auʻiliʻiliga SEM e faʻaalia ai o le faʻataʻitaʻiga SATEOS6 o loʻo i ai ni vaega lapotopoto ua faʻamatalaina lelei o loʻo siomia e atigi SiO2 i luga o le fogaeleele SA. Peitaʻi, o le MEPCM e maualalo le aofaʻi o le SA e faʻaalia ai le faʻaputuga, lea e faʻaitiitia ai le faʻatinoga o le PCM. O le auʻiliʻiliga XPS na faʻaalia ai le i ai o le Si-O-Si ma le Si-OH i faʻataʻitaʻiga microcapsule, lea na faʻaalia ai le adsorption o le SiO2 i luga o le fogaeleele SA. E tusa ai ma le au'ili'iliga o le fa'atinoga o le vevela, o le SATEOS6 ua fa'aalia ai le gafatia sili ona lelei mo le teuina o le vevela, fa'atasi ai ma le vevela o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina e 70.37°C ma le 64.27°C, i le fa'asologa lava lea, ma le vevela natia o le liusuavai ma le fa'ama'a'aina e 182.53 J/g ma le 160.12 J/g. G. i le fa'asologa lava lea. O le maualuga o le lelei o le afifiina o le SATEOS6 e 86.68%. Na fa'amaonia e le au'ili'iliga o le ta'amilosaga vevela a le TGA ma le DSC o lo'o iai pea le mautu lelei ma le fa'atuatuaina o le vevela o le SATEOS6 e tusa lava pe ua mae'a le 30 faiga o le fa'avevela ma le fa'amālūlūina.
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