相变材料(PCMs)因具有储能密度高和接近等温储热的特点,在热能储存、节能建筑、工业制冷等领域具有广泛的应用潜力,近几十年来受到越来越多的关注。通过微胶囊化,可以防止PCMs的熔融泄露,增大其比表面积从而加快热能储存／释放速率,还能控制其相变材料在相变过程中的体积变化,并减少其与外界环境的直接接触。本文采用不同的有机硅烷前驱体,包括正硅酸乙酯(TEOS)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS),通过细乳液中的界面水解和缩聚方法,合成了一系列有机改性二氧化硅包覆正十八烷相变纳米胶囊。通过改变MPS/TEOS和MTMS/TEOS的体积比,研究了其对相变纳米胶囊形貌、相变特性和亲疏水性的影响。结果表明,所制备的相变纳米胶囊粒径在200-693 nm范围,具有明确的核-壳结构和较高的相变焓(-100 J/g)。随着MPS/TEOS和MTMS/TEOS体积比的增大,壁材中有机基团的含量随之增加,相变纳米胶囊的形状从球形转变为碗状,并且壁材的疏水性增强。当完全以MTMS为原料时,胶囊壁材的水接触角达到155°,呈超疏水。考察了不同的合成条件,包括水／乙醇的比例、乳化剂和氨水(NH3·H2O)浓度,对有机改性二氧化硅相变纳米胶囊的形貌及热性能的影响,并对其进行了机理分析。SEM和TEM测试结果表明,降低水／乙醇体积比,增加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或氨水浓度,相变纳米胶囊的壁厚逐渐增大,由核-壳结构转变为实心纳米粒子。由于有机改性二氧化硅壁材具有一定结构柔性,壁厚较小的胶囊容易发生变形,产生碗状和半球形等非球形形貌。受纳米胶囊壁材的诱导作用,这些不同形貌的相变纳米胶囊在结晶过程中出现2-3个主要的结晶峰,具有较高的相变焓(-100 J/g)。在第二、三章制备甲基丙烯酰氧丙基改性Si02壁材NePCMs的基础上,使其进一步发生自由基聚合反应,探索制备聚甲基丙烯酸酯/Si02杂化壁材NePCMs。考察了不同反应方式和反应时间对NePCMs形貌和性能的影响。结果表明,细乳液中水解-缩聚反应和自由基聚合反应的结合,是一种可行的制备有机-无机杂化壁材NePCMs的方法。