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随着第三次科技革命的到来，人们对环境、能源、资源的需求在不断增长。因此，新能源技术和可再生能源的开发利用从未停止，更舒适、清洁的居住环境和便捷的智能产品应运而生。相变材料(PCMs)通过将热转换为潜热能进行可逆储存和释放，可将温度调节至所需范围之内，从而被人们称为“便携式空调器”。它具有成本低、环保、可重复使用等优点，可以有效解决可再生能源在时间和空间存在的供需矛盾。因此，PCMs被广泛应用于废热的回收和利用、智能建筑的温度调节、太阳能热转换和储存、纺织品或航天的热管理等领域。然而PCMs的不稳定性、脆性高、导热性能差、成型难以及不具可纺性等缺陷，限制了其广泛推广及应用。
为了解决以上难题，本研究以纤维素为基体，十四烷基丙烯酸酯(A14)、十六烷基丙烯酸酯(A16)和十八烷基丙烯酸酯(A18)为相变工作介质，通过自由基聚合法、原子转移自由基聚合法(ATRP)和光诱导无金属表面引发ATRP法(PMFSI-ATRP)接枝聚烷基丙烯酸酯(PAn，n=14、16和18)，制备出一系列具有热致柔性的纤维素基固-固相变材料(SSPCMs)和纤维素基相变纤维(PCFs)，并以改性后的石墨烯(GN16)作为增强材料，探究其对纤维素基SSPCMs热性能的影响。主要内容概述如下：
(1)以丙烯酰氯为中间体，在均相条件下制备纤维素丙烯酸酯(CA)，研究最佳接枝条件。再以CA为基体，通过自由基聚合法接枝A14、A16和A18，制备CA-g-PAn(n=14、16和18)SSPCMs。在最佳反应条件下，CA-g-PAn(n=14、16和18)焓值(ΔHm)分别可达62J/g、76J/g和73J/g。
(2)在均相条件下制备纤维素2-溴丙酸酯(Cell-Br)，以其作为引发剂，通过ATRP法定向接枝A14、A18和其共混物，制备具有相变区间可控的Cell-g-PAn(n=14和18)SSPCMs。
(3)利用ATRP将PA16接枝到改性后的纤维素骨架上，并以GN16作为增强材料，制备一种新型的热致柔性纤维素/GN16复合相变材料。由于GN16良好的分散性和协同增效作用，其焓值最高可达103J/g(5wt.%，GN16)，导热系数最高可提高至1.32W/mK(9wt.%，GN16)。并且通过触发PA16的相变，样品表现出良好的热致柔性。
(4)利用PMFSI-ATRP法在纤维素纤维表面接枝PA16，制备性能优异且具有“核-壳”结构的纤维素基PCFs。制备的PCFs具有较高的焓值和优异的超疏水性能，其最高ΔHm可达73J/g。该制备方法无需溶解纤维素和纺丝成型过程，工艺简单、绿色环保、易于产业化。
为了解决以上难题，本研究以纤维素为基体，十四烷基丙烯酸酯(A14)、十六烷基丙烯酸酯(A16)和十八烷基丙烯酸酯(A18)为相变工作介质，通过自由基聚合法、原子转移自由基聚合法(ATRP)和光诱导无金属表面引发ATRP法(PMFSI-ATRP)接枝聚烷基丙烯酸酯(PAn，n=14、16和18)，制备出一系列具有热致柔性的纤维素基固-固相变材料(SSPCMs)和纤维素基相变纤维(PCFs)，并以改性后的石墨烯(GN16)作为增强材料，探究其对纤维素基SSPCMs热性能的影响。主要内容概述如下：
(1)以丙烯酰氯为中间体，在均相条件下制备纤维素丙烯酸酯(CA)，研究最佳接枝条件。再以CA为基体，通过自由基聚合法接枝A14、A16和A18，制备CA-g-PAn(n=14、16和18)SSPCMs。在最佳反应条件下，CA-g-PAn(n=14、16和18)焓值(ΔHm)分别可达62J/g、76J/g和73J/g。
(2)在均相条件下制备纤维素2-溴丙酸酯(Cell-Br)，以其作为引发剂，通过ATRP法定向接枝A14、A18和其共混物，制备具有相变区间可控的Cell-g-PAn(n=14和18)SSPCMs。
(3)利用ATRP将PA16接枝到改性后的纤维素骨架上，并以GN16作为增强材料，制备一种新型的热致柔性纤维素/GN16复合相变材料。由于GN16良好的分散性和协同增效作用，其焓值最高可达103J/g(5wt.%，GN16)，导热系数最高可提高至1.32W/mK(9wt.%，GN16)。并且通过触发PA16的相变，样品表现出良好的热致柔性。
(4)利用PMFSI-ATRP法在纤维素纤维表面接枝PA16，制备性能优异且具有“核-壳”结构的纤维素基PCFs。制备的PCFs具有较高的焓值和优异的超疏水性能，其最高ΔHm可达73J/g。该制备方法无需溶解纤维素和纺丝成型过程，工艺简单、绿色环保、易于产业化。