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  近日，廣西大學徐傳輝教授課題組，通過油酰氯對墨魚真黑色素疏水改性來分散到丁苯橡膠（SBR）中，并通過雙輥混合方式將石蠟（PW）均勻分散在材料基體中，制備了一種具有高光熱性能的柔性PPCMs。這種橡膠復合材料具有412.0%的斷裂伸長率和2.88 MJ/m³的韌性以及81.7%的光熱轉換效率。此外，在70 wt% PW含量時，該材料的泄漏率僅為0.81%，且具有較好的熔融焓(144.98 J/g)。

1.SBR/Z/E復合材料的制備和形貌

  真黑色素表面豐富的活性基團為定向功能化提供了大量的活性位點。在正己烷作為惰性液體保護和探針超聲儀混合的幫助下，油酰氯很容易與真黑色素表面的-OH、-COOH和-NH-基團形成共價鍵，從而實現對真黑色素的疏水改性。其次，在雙輥咀嚼下將EONPs均勻分散在SBR橡膠基體中。隨后，PW和DCP依次加入混合物中，在高溫高壓硫化交聯成0.5 mm厚薄膜。隨著PW含量的增加，PW顆粒的豐度顯著提升——從基體內的稀疏分散逐漸轉變為密集分布狀態。由于高溫高壓硫化過程中薄膜邊緣PW泄露形成類似三層夾層結構，因此對PW具有較好的封裝性。此外，沒有經過改性的真黑色素發生明顯團聚，而經過油酰氯改性的真黑色素能在材料基體中實現均勻分散，并為良好光熱性能奠定基礎。

圖1 真黑色素的疏水改性以及SBR/EO/P復合材料的制備

圖2 PW和真黑色素在材料基體的分布的SEM和TEM圖

2.力學性能

  該材料可以任意彎曲、旋轉和提取500g重物。由于PW對SBR分子鏈的潤滑作用，因此該材料能夠拉伸至400%且拉伸強度保持約1MPa，表現出良好的柔韌性。此外，由于EONPs與橡膠基體沒有化學鍵相互作用，隨著其含量的增加，材料拉伸強度表現先降低后升高趨勢。

圖3 SBR/EO/P的力學性能

3.光熱儲能性能及其應用

  在70 wt% PW含量下，該材料具有可接受的熔融焓(144.98 J/g)。此外，光熱與相變儲能功能結合，該材料在衣服熱管理和模擬小房子光熱升溫與保溫方面具有潛在應用。以及該材料在扭曲和拉伸狀態下，其光熱性能幾乎不受影響。將該材料與溫差發電機結合，在800 mW/cm²光照強度下能輸出約1.1V穩定電壓，可為一些微小用電器供電正常工作。

圖4 材料的儲能能力與光熱-相變應用

圖5 材料用于溫差發電應用

  相關成果近期以“Flexible Photothermal Phase Change Material with High Photothermal Properties Achieved by Promoted Dispersion of Hydrophobically Modified Eumelanin ”為題發表在Small上。論文的第一作者為廣西大學化學化工學院碩士生利祿基，通訊作者為徐傳輝教授與黃柏助理教授。該研究得到廣西重大人才項目（GXR-1BGQ2424023）支持。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202500951