微胶囊作为一种新型材料，以其设计性强、在基体中易于分散、延长芯材的时效性、实现自修复的智能性等优势受到科研工作者和业界的广泛关注。详细介绍了自修复微胶囊的设计、制备，总结了微胶囊的化学、物理修复机制，重点探讨了自修复微胶囊的在混凝土中的应用研究进展，分析并指了微胶囊在囊芯囊壳制备、与水泥构效关系、修复效果评估等方面所面临的挑战和未来的发展方向。旨在为未来微胶囊在混凝土中的生产与应用提供一定的参考。

建筑能耗占我国总能耗的30%以上, 利用建筑自身的被动调节性能提高其热湿调节性能, 是实现建筑节能的重要举措。 以癸酸、 棕榈酸制备相变温度在人体舒适度范围内的癸酸-棕榈酸复合相变材料, 采用癸酸-棕榈酸复合相变材料, 硅酸四乙酯, 钛酸丁酯作为原材料制备具有热湿调节, 空气净化功能的癸酸-棕榈酸/SiO2@TiO2光催化相变微胶囊(简称D-T微胶囊)有利于建筑节能, 改善室内空气品质。 研究分析了去离子水用量(去离子水与硅酸四乙酯物质的量比), pH值, 癸酸-棕榈酸复合相变材料的用量(癸酸-棕榈酸复合相变材料与硅酸四乙酯的物质的量比), 钛酸丁酯的用量(钛酸丁酯与硅酸四乙酯物质的量比)以及钛酸丁酯的滴加速度五个影响因素对D-T微胶囊的粒径、 物质组成、 形貌以及空气净化、 热湿调节性能的影响。 激光粒度分析结果表明去离子水用量和钛酸丁酯用量对D-T微胶囊的粒径分布有重要影响。 过水体系能够有效分散T-D微胶囊, 防止其团聚； 适量的钛酸丁酯水解产生的TiO2包裹在癸酸-棕榈酸@SiO2表面, 从而影响D-T微胶囊的粒径。 扫描电镜结果显示, 过多的癸酸-棕榈酸复合相变材料用量会造成相变材料的泄露； 过快的钛酸丁酯滴加速度影响其水解反应速度, 造成TiO2的团聚。 X-射线衍射(XRD)分析结果显示, pH值是生成具有光催化性能的锐钛矿相TiO2的关键因素。 因此, 当控制去离子水与硅酸四乙酯的物质的量比为90∶1, pH值为2, 癸酸-棕榈酸复合相变材料用量为0.5, 钛酸丁酯用量为0.8, 控制钛酸丁酯的滴加速度为20 min完成时可以获得形貌、 粒径完整和物相稳定的D-T微胶囊。 D-T微胶囊经过6 h对气态甲醛降解试验, 其对甲醛的降解率能够达到67.87%； 在18~23 ℃之间有明显的相变温度平台, 平台的持续时间约为300 s； 当相对湿度为84.34%时, 平衡含湿量达到0.181 9 g·g-1, 同时相对湿度为32.78%~84.34%之间的湿容量为0.161 3 g·g-1。

在自修复水泥基材料中, 微胶囊与水泥基体间的界面结合决定着微胶囊被裂缝触发的概率, 从而影响自修复效果。本文针对吸水性微胶囊的界面结合问题, 利用硅烷偶联剂KH550修饰环氧/海藻酸钙微胶囊表面, 以改善其与水泥基体间的界面结合情况。采用X射线光电子能谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等表征硅烷偶联剂在微胶囊表面的键合状况, 利用压汞法分析水泥基材料的孔结构, 并测试水泥基材料的抗渗性与自修复效果。结果表明, 硅烷偶联剂能够与微胶囊外壁的海藻酸钙发生化学键合, 微胶囊与水泥基体间的界面结合得到有效改善, 水泥基体中有害孔数量减少, 无害孔和少害孔数量增加, 水泥基材料的抗渗性和自修复效果获得提升。

将四乙氧基硅烷(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为硅源，芒硝基相变储能微胶囊作为芯材，通过乳液聚合的方法制备了二氧化硅包覆的芒硝基相变储能微胶囊。测得芒硝基相变储能微胶囊的熔化焓和凝固焓分别为136.4 J/g和76.9 J/g，融化和凝固温度分别为23.6 ℃和17.6 ℃。微胶囊的核-壳结构减轻了无机水合盐固液分离程度，抑制了相分层现象的发生。在100次循环后，熔化焓为64.3 J/g，具有较好的循环稳定性，可用于热能存储等领域。

采用手性剂掺杂向列相混合液晶制备出具备类似胆甾相液晶温变显色性能的液晶混合物。通过控制向列相液晶中手性剂的添加量, 调节混合液晶的颜色, 制备出系列室温下呈颜色转变的液晶混合物。在此基础上, 探究3种不同添加剂对混合液晶显色性能的影响, 确定具备最佳温变显色性能的液晶混合物配方。以上述液晶混合物为芯材、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为壁材, 采用界面聚合法在不同反应条件下制备出一系列液晶微胶囊, 并确定最佳反应条件。结果表明: 最佳反应条件下, 制备的液晶微胶囊粒径范围在50~105 μm之间, 平均粒径在68.06 μm左右, 囊芯材料含量约占35%。液晶微胶囊呈规则球形, 粒径比较均匀, 具有良好的温变显色性能, 且热稳定性较高, 热分解温度达330 ℃以上。

为了解薰衣草精油β-环糊精包合物的构成形式和精油随温度变化的缓释过程, 利用傅里叶变换红外变换光谱（FTIR）技术, 对薰衣草精油（LO）、 β-环糊精（β-CD）及薰衣草精油微胶囊（LOM）进行红外光谱对比分析, 同时对不同温度下精油缓释过程中微胶囊红外光谱变化进行了分析, 并结合主成分分析, 进一步探究β-CD包埋LO后物理化学稳定性及LO释放过程。 结果表明, LO包埋后其特征峰有红移现象、 峰形变宽, 这主要受形成分子间氢键、 p-π共轭现象和β-CD空间结构影响; 另外, 设定温度变化范围25～95 ℃, 温度间隔10 ℃, 测定LOM的红外光谱, 以考证β-CD包埋LO的物理化学稳定性及释放情况, 分析实验结果表明, LOM中水合物分子较易失去, LOM中的精油组分物理化学性质稳定, 在95 ℃时逸出量小于6.5%, 释放缓慢; 对变温红外光谱数据进行主成分分析（PCA）, 前二个主成分的累积方差为99.3%, 通过主成分载荷分析, PC1成分可认为是β-CD特征变量, PC2成分为LO特征变量, 主成分结果表明, LOM包埋精油中酯类物质的释放速度要快于醇类物质。 采用红外分析方法简便快捷, 全面了解包埋精油的物理化学稳定性和释放过程, 为薰衣草精油微胶囊释放过程的研究提供新的理论支持。

填料是决定红外隐身涂料红外性能的关键因素。从红外隐身原理出发, 得出降低目标红外辐射强度的 2个措施: 降低红外发射率和控制表面温度。综述了包覆改性、微胶囊改性、化学镀表面改性和表面化学改性等 4种填料表面改性技术及其在红外隐身涂料中的应用进展情况。最后, 展望了填料表面改性技术在红外隐身涂料中应用的发展方向。

通过实验研究了相变温度为50 ℃的相变微胶囊悬浮液在1 mm 微小圆管内的换热特性，并与相同条件下的蒸馏水换热进行了对比。结果表明，在雷诺数(Re)为300~1000 范围内，不同浓度的相变微胶囊悬浮液平均换热系数和平均努塞尔数(Nu)均高于蒸馏水，且随Re 的增加而增大；相同Re 下，相变微胶囊悬浮液的平均壁面温度低于蒸馏水，且随Re 的增大而减小；随着相变微胶囊质量分数的增加，平均换热系数和平均Nu 逐渐增大、平均壁面温度逐渐降低。