社会的长期发展离不开能源的供应。我国是原油进口大国,进口运输方式多采用运载量大、成本低的海上运输。储油罐是海上运输和陆上中转及储备的关键的设备之一。当环境温度高时,储油罐内原油中的轻烃组分会发生挥发,造成部分损失;而温度过低时,原油会出现粘度增大、倾点较高的现象,导致原油的流动性降低、增加阻力等情况。因此,对储油罐采取控温措施是解决以上问题的关键。本文分析概括了应用于储油罐控温的常用方法,并分析其利弊,提出利用相变材料通过自身在相变过程中能够吸放热的特性调控储油罐内的温度,同时提高能源的利用率,研发了适用于储油罐控温的聚乙二醇定形复合相变材料,并对相变性能和应用于储油罐控温的可行性进行了研究。本文选择多巴胺(DA)为原料,通过氧化聚合形成聚多巴胺微球(PDAM),并以其为载体,利用聚乙二醇(PEG)为芯材,通过真空浸渍法制备出具有良好储热性能的聚乙二醇/聚多巴胺(PEG/PDAM)复合相变材料。此外,为了提高复合相变材料的吸放热速率,本文还研究了复合相变材料导热性能的强化。受多巴胺对废水中金属离子具有良好吸附效果的启发,本文利用仿生法合成的聚多巴胺微球吸附硝酸铜溶液中的铜离子,然后对其进行高温热解还原,形成多孔碳微球-铜颗粒(CMS-Cu),并采用真空浸渍法负载聚乙二醇制备出高导热率和储热性能良好的复合相变材料(PEG/CMS-Cu)。本文对两种复合相变材料的微观结构和热物理性质进行了表征,并分析了载体和芯材之间的作用机理。实验结果表明,PEG/PDAM蓄热能力随着聚乙二醇含量的增加而增大,其最大焓值达到了133.20 J/g,而良好的储热能力、优良的热稳定性和化学兼容性使PEG/PDAM在实际储能应用中具有巨大潜力。另外,PEG/CMS-Cu的导热性能得到了显著地提升,其导热率达到0.497 W/m K,是聚乙二醇的1.93倍。PEG/CMS-Cu中的聚乙二醇最大理论负载量为60%,焓值为101.5 J/g。综上,良好的热稳定性和蓄热能力有利于PEG/CMS-Cu在储热节能中的应用。为了验证复合相变材料在储油罐控温中的效果,本文根据复合相变材料吸放热的特性,以绝热升温条件为前提,计算两种复合相变材料吸收储油罐原油热损失量所需要的质量,将不同比例的两种复合相变材料分别添加到储油罐中,计算其原油的理论温度变化量。结果表明,随着复合相变材料含量的增加,储油罐内原油的控温范围增加。因此,本文制备的两种复合相变材料应用于储油罐控温具有较好的可行性。