相变材料具有较高的潜热和化学稳定性，在热能储存和温度管理方面具有巨大的潜力。然而，在低温环境下制备阻燃、稳定的相变膜仍然很困难。

有鉴于此，中科院苏州纳米所张学同研究员与海南大学廖建和教授等人，采用极限氧指数(LOI)为32的有机多巴胺-芳纶纳米纤维(PANF)气凝胶膜作为主体，负载低共熔（DES）相变客体制备PANF-DES主客体低温阻燃相变膜。

本文要点

1）通过溶解芳纶获得芳纶纳米纤维（ANF），再经刮涂、溶胶-凝胶、多巴胺原位聚合等过程得到阻燃性能优异的聚多巴胺/芳纶纳米纤维（PANF）气凝胶薄膜；以此气凝胶薄膜为多孔主体负载低共熔（DES）相变客体，制备出具有阻燃和低温热管理功能的PANF-DES主-客体相变薄膜。

2）通过在芳纶纳米纤维水凝胶膜内原位聚合多巴胺制备PANF气凝胶膜，其比表面积为289 m² g⁻¹。低温相变材料是由氯化铵(NH₄Cl)、乙二醇(Eg)和去离子水(H₂O)组成的三元DES。

3）制备的PANF-DES主客体薄膜相变温度为-21℃、相变焓高达225J/g，在无火源条件下可承受60 s的高温，且具有优异的阻燃性，热释放速率(pkHRR)峰值仅为26.0 MJ kg⁻¹。

参考文献：

Yishan Yang et al. Flame-Retardant Host–Guest Films for Efficient Thermal Management of Cryogenic Devices. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202102232

https://doi.org/10.1002/adfm.202102232