基于多孔材料的定形相变复合材料的设计合成与性能研究
能源的需求增大与传统能源的枯竭之间的矛盾使得人们迫切地需要探索新的能源和寻求现有能源新的利用方式，“节流”与“开源”在未来绿色能源战略中占据同等重要的地位。几乎所有的能源利用及其损耗都是以热的形式进行的，国家和社会亟需先进的热能节能材料，以满足下一代节能技术发展的需要。相变储能的智能储热-放热是最有前途的热能节能途径之一。无论是有机还是无机相变材料都存在一些缺陷，有机相变材料的不稳定性和导热性能差，无机相变材料的易过冷与相分离现象。发展定形相变材料是较大程度上解决或者缓解这些缺陷从而充分发挥相变材料的储能作用的有效方法之一。本论文通过制备多孔材料且研究了其与水合无机盐复合材料的性能。
(1)合成了水合硫酸钠-二氧化硅复合相变储能材料及硫酸钠纤维，利用水玻璃在酸性情况下，在二氧化硅水凝胶体系中原位生成硫酸钠，再在低温条件下干燥而生成无机水合盐-二氧化硅复合相变材料。研究发现，其生长机制为倒置的VS机制。采用扫描、XRD、差示扫描量热法等进行了表征，实验制备的取向生长的硫酸钠纤维可以有效缓解过冷度，而纳米级的硫酸钠纤维比微米级的硫酸钠纤维对于过冷度的缓解作用更大，达到25℃。这将有助于研究无机微纳米一维结构的热学性能，对于无机相变材料储放热过程的研究具有重要意义。
(2)制备了五氧化二钒多孔结构，以乙酸和五氧化二钒粉末为反应物采用溶剂热法生成六棱柱状的前驱体，再在马弗炉中煅烧得到一种一维六棱柱状氧化钒的多孔材料。利用SEM、XRD等进行了表征，不同煅烧温度得到的多孔结构不同，随着煅烧温度的升高，孔径增多。这种一维多孔结构有望对氧化钒改善氧化钒的催化性能。
复合材料;多孔材料;硫酸钠;五氧化二钒;定形相变
中国科学技术大学
硕士
无机化学
张忠平;王振洋
2012
中文
TB34;TB332
60
2013-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）