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能源危机是21世纪制约人类发展最为重要的因素之一,长期对能源的不恰当使用导致能源短缺以及对生态环境的严重破坏。因而,应对温室效应,治理大气污染,寻求清洁能源和替代能源,实现人类社会发展和环境健康的平衡成为目前人们关注的主题。相变材料（Phase-change materials,PCMs）在相变过程中释放和吸收潜热,同时自身的温度维持在一个有限的范围内,可以实现调温、节能和储能的目的。针对有机相变材料在使用过程中存在的导热性能较差、过冷严重以及腐蚀和易渗漏等问题,本课题设计采用微胶囊技术,通过引入石墨烯获得储热和导热性能优异的相变微胶囊。首先将纳米石墨烯片（Nano-graphene platelets,NPGs）氧化并接枝烷基链得到烷基化石墨烯以改善其与有机芯材（正十八烷）的相容性;然后把烷基化石墨烯掺杂到微胶囊的芯材中,分别采用原位聚合法和界面聚合法制备了以密胺树脂（MF）和二氧化硅（SiO2）为壁材的微胶囊相变材料（Microencapsulated PCMs,MEPCMs）。采用原子力显微镜（AFM）、红外光谱仪（FTIR）,X射线衍射仪（XRD）和拉曼光谱仪（Raman）对氧化石墨烯和烷基化石墨烯的形貌和结构进行了分析,并考察了烷基化石墨烯在正十八烷中的分散情况。微胶囊的形貌和大小通过偏光显微镜（OM）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）及激光粒度分析仪（Zetasizer）进行观察和分析;微胶囊的结构和组成采用X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）和红外光谱仪（FTIR）进行表征和分析;微胶囊的相变性能、热循环性能和热稳定性由差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）进行分析和研究;微胶囊的导热性能和应对环境变化的调温能力由红外热成像仪（FLIR）和Hot Disk热常数分析仪（TCA）进行观察和研究;微胶囊的抗泄露性能通过将微胶囊置于设定温度的炉子中记录质量随时间变化情况加以评定。主要结论如下:（1）成功制备了厚度接近1 nm的氧化石墨烯（GO）、正十八烷基胺接枝石墨烯（GO-ODA）和正十八烷基异氰酸酯接枝石墨烯（iGO）。GO经过烷基化改性后尺寸变小,石墨区域中的碳原子六方晶格得到部分恢复。GO-ODA比iGO具备更好的亲油性。（2）通过将GO-ODA与正十八烷混合后用密胺树脂包覆,成功制备了具备良好导热性能的石墨烯改性相变微胶囊。石墨烯的引入使得微胶囊粒径变小、热稳定性有所下降。掺杂0.5%烷基化石墨烯可使微胶囊的导热系数相比于密胺树脂微胶囊提高36.84%,并且还能够保持高达207.2 J g-1的相变焓。通过对20%微胶囊/环氧树脂复合材料进行红外热成像分析发现,相变微胶囊可以很好地对环境温度进行调控,而且在应对环境温度变化时,经石墨烯改性的微胶囊明显比密胺树脂微胶囊灵敏。（3）不同乳化转速下制备的SiO2壁材相变微胶囊具有相近的焓值、包覆率和热稳定性,包覆率均高于70%,相变焓基本都在170 J g-1以上;掺杂相同量石墨烯对不同转速下制备的微胶囊形貌和粒径影响不大,焓值和包覆率也只有轻微下降。掺杂不同含量石墨烯后,微胶囊粒径变小,相变焓和包覆率降低,导热能力增强,相比纯微胶囊,掺杂0.5%石墨烯的SiO2壁材微胶囊导热系数增加了36.36%。