熱エネルギー貯蔵の相変化材料としてのメタンスルホン酸グアニジニウムの蒸気の蒸気とエンタルピー

この論文は、有望な位相変化材料（PCM）メタンスルホン酸グアニジニウム（[GDM] [OMS]）の蒸気圧と蒸気のエンタルピーを報告します。[GDM] [OMS]は再結晶により精製されました。[GDM] [OMS]の元素分析と赤外線スペクトルにより、純度と組成が確認されました。差動スキャン熱量測定（DSC）もその高純度を確認し、207.6°Cの融点（TM）と183.0 j G-1の特定の潜在熱を伴う鋭く対称的な吸熱融解ピークを示しました。熱重量分析（TGA）は、広い温度範囲にわたる熱安定性を明らかにしていますが、351°C、447°C、および649°Cの高温で3つの熱イベントが蒸発または分解に関連しています。蒸気圧は、220°Cから300°Cの等温層測定法を使用して測定されました。アントワーヌ方程式を使用して、その蒸気圧の温度依存性を記述し、物質依存性のアントワーヌ定数は非線形回帰によって得られました。気化のエンタルピー（ΔVAPH）は、気化の単位面積あたりの体重減少速度の線形温度依存性に関連する勾配の線形回帰に由来していました。したがって、蒸気圧の温度依存性ln PVAP（PA）= 10.99-344.58/（t（k）-493.64）493.15 Kから573.15 Kの温度範囲と蒸発のエンタルピーΔVAPH= 157.10±20.10 KJモル-10算術では、アントワーヌ方程式とクラウジウス - クラペイロン方程式をそれぞれ使用した等温層積層測定から240°Cの平均温度が得られました。可燃性テストは、[GDM] [OMS]が燃えがらないことを示しています。したがって、[GDM] [OMS]は、既知の利点に加えて、非常に低いボラティリティ、蒸発のエンタルピーが高く、非炎症性を享受しています。したがって、この作業は、[GDM] [OMS]およびその他の有機塩を熱エネルギー貯蔵およびそれ以降のPCMとして適用するためのデータサポート、方法論、および洞察を提供します。

This paper reports the vapor pressure and enthalpy of vaporization for a promising phase change material (PCM) guanidinium methanesulfonate ([Gdm][OMs]), which is a typical guanidinium organomonosulfonate that displays a lamellar crystalline architecture. [Gdm][OMs] was purified by recrystallization. The elemental analysis and infrared spectrum of [Gdm][OMs] confirmed the purity and composition. Differential scanning calorimetry (DSC) also confirmed its high purity and showed a sharp and symmetrical endothermic melting peak with a melting point (Tm) of 207.6 °C and a specific latent heat of fusion of 183.0 J g-1. Thermogravimetric analysis (TGA) reveals its thermal stability over a wide temperature range, and yet three thermal events at higher temperatures of 351 °C, 447 °C, and 649 °C were associated with vaporization or decomposition. The vapor pressure was measured using the isothermogravimetric method from 220 °C to 300 °C. The Antoine equation was used to describe the temperature dependence of its vapor pressure, and the substance-dependent Antoine constants were obtained by non-linear regression. The enthalpy of vaporization (ΔvapH) was derived from the linear regression of the slopes associated with the linear temperature dependence of the rate of weight loss per unit area of vaporization. Hence, the temperature dependence of vapor pressures ln Pvap (Pa) = 10.99 - 344.58/(T (K) - 493.64) over the temperature range from 493.15 K to 573.15 K and the enthalpy of vaporization ΔvapH = 157.10 ± 20.10 kJ mol-1 at the arithmetic mean temperature of 240 °C were obtained from isothermogravimetric measurements using the Antoine equation and the Clausius-Clapeyron equation, respectively. The flammability test indicates that [Gdm][OMs] is non-flammable. Hence, [Gdm][OMs] enjoys very low volatility, high enthalpy of vaporization, and non-flammability in addition to its known advantages. This work thus offers data support, methodologies, and insights for the application of [Gdm][OMs] and other organic salts as PCMs in thermal energy storage and beyond.