近日🧦，沐鸣師生在國際知名期刊Energy & Buildings（IF=7.201）上在線發表了題為“Ecofriendly chitosan-derived carbon aerogels basedeutectic hydrated salts for good solar thermal energy storage and corrosionmitigation effect”的研究論文，該論文是以沐鸣平台碩士研究生奚少博為第一作者👩🦽，沐鸣汪玲玲教授和於偉教授通力指導的結果。
圖1圖文簡介
圖文摘要
新興的集潛熱儲存和光熱轉換於一體的技術在有效捕獲太陽能和促進能源管理方面具有巨大的潛力✝️。然而🙍🏽，相變材料（特別是水合鹽）具有太陽能吸收能力弱和腐蝕性強的特點🩰，限製了相變材料的能量轉換性能和應用前景。本文提出了一種集實用太陽能儲熱和緩蝕效果於一體的共晶水合鹽👩❤️👨🕘，通過冷凍幹燥和炭化的簡便方法製備具有穩定結構的多孔殼聚糖基碳氣凝膠。MgCl26H2O-NH4Al(SO4)212H2O共晶浸漬後，具有良好的緩蝕效果，熱導率提高至0.77 W/mK，儲能密度高達214.8 J/g。基於碳納米材料和ZrC材料的協同光能吸收作用，共晶相變材料的光熱轉換效率高達89.5%🥺📗。本工作為水合鹽的太陽能高效儲能和減緩腐蝕效應提供了一種可行、經濟的策略。
圖2製備示意圖及反應機理
圖3微觀表征測試
圖4晶體表征及光學性能測試
圖5形狀穩定性測試
圖6空氣環境中吸水測試
圖7DSC及熱性能測試
圖8加熱和冷卻過程的紅外熱成像
圖9光-熱轉換測試
圖10熱導率測試
小結
本研究以殼聚糖基碳氣凝膠為支撐材料，將共晶MgCl26H2O和NH4Al(SO4)212H2O為相變材料👩🏽🍳，構建了一種有效太陽能儲能的共晶C-PCM/CA🙅🏼♙，儲能密度可達214.8 J/g🌕，比純MgCl26H2O提高30.8%。此外，基於碳納米材料和ZrC材料的協同光能吸收作用✤🧏🏻♀️，共晶相變材料可以有效地捕獲太陽能🤌🏽，表現出良好的光熱轉換效率(89.5%)🏃🏻♂️。構建共晶後🤜🏽，腐蝕分子減少流動擴散🍃，有效緩解了腐蝕效應，同時冷卻過程中水合鹽的過冷問題得到解決。經多次試驗🥙，所製備的共晶C-PCM/CA表現出良好的熱循環穩定性，為集成實用的太陽能儲能和緩蝕效應提供了一種有前景的策略🎖。