1- گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
2- گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3- گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
4- گروه آمار زیستی، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
5- گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران ، smaeel@tums.ac.ir
چکیده: (1818 مشاهده)
مقدمه: امروزه، استفاده از فناوری های پوشیدنی و مواد تغییر فاز دهنده (PCM) گزینه مناسبی برای کنترل حرارت بدن و ذخیره سازی انرژی حرارتی می باشد. از این رو هدف از این مطالعه، سنتز و بهینه سازی خواص حرارتی نانوکامپوزیت سدیم سولفات دکاهیدرات با استفاده از نانوذرات مختلف به منظور کاربرد مدیریت حرارتی بدن می باشد.
روش کار: در این مطالعه کامپوزیت سدیم سولفات دکاهیدرات با استفاده از پتاسیم کلرید (KCL) به منظور تنظیم دمای ذوب، بوراکس (STD) به عنوان ماده هسته ساز و سدیم پلی اکریلات (SPA) به عنوان عامل تغلیظ کننده و جلوگیری از جداسازی فاز سنتز شد. سپس تاثیر افزودنwt.% 05/0 از هر کدام از نانوذرات اکسید آلومینیوم (Al2O3)، اکسید آهن (Fe2O3)، گرافن اکساید (GO) و تیتانیوم دیاکسید (TiO2) بر خواص حرارتی PCM پایه بررسی شد. از میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FESEM) جهت بررسی مورفولوژی سطحی نانوکامپوزیت های PCM و از آنالیز گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) جهت بررسی خصوصیات حرارتی از جمله دمای تغییر فاز (ذوب و انجماد) و گرمای نهان نمونه ها استفاده گردید.
یافته ها: با توجه به نتایج آنالیز DSC، نمونه S-5-5 سدیم سولفات دکاهیدرات حاوی %.KCL 3 wt و %.STD 5 wt و SPA با دمای ذوب (°C 5/29) و گرمای نهان (J/gr 120)، به عنوان نمونه مناسب شناخته شد که فاقد جداسازی فاز بود. همچنین، تمام نانوذرات باعث افزایش 72/1 -6/0 درجه ای دمای ذوب PCM پایه شدند. نانوذرات Al2O3 و Fe2O3 باعث کاهش گرمای نهان ذوب و نانوذرات GO و TiO2 باعث افزایش گرمای نهان ذوب شدند.
نتیجه گیری: نتایج نشان داد با استفاده از مواد افزودنی و نانوذرات می توان خواص حرارتی PCMها را بهبود بخشید. نانوکامپوزیت های نمک های هیدراته می توانند به عنوان PCMهای امیدوارکننده در کاربرد مدیریت حرارتی بدن در نظر گرفته شوند.