十八醇/泡沫碳储热材料制备与性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1.目的及意义

当今世界面临两大难题:一是能源问题,二是环境问题。随着我国经济转型调整,清洁能源的开发势在必行。而太阳能作为可再生清洁能源受到越来越多的关注,将太阳能运用到电和热领域一直是人们研究的热点,为了解决能量时间和空间不匹配的问题,相变储热材料应运而生。有机储热材料十八醇具有稳定性好,腐蚀性小,不易发生相分离和过冷现象,可反复利用,价格低廉易获得等优点。但是其也具有导热系数小,易泄露,易老化,高温下不稳定,易燃易爆,相变体积大等缺点。与此同时,无机载体材料泡沫碳具有高的导热系数,良好的热稳定性等优点,并且具有较大的表面积和多孔结构。因此十八醇可以通过表面张力和毛细作用被吸附分散到泡沫碳中组成一种新型复合相变储热材料,通过泡沫碳的加入对十八醇进行改性,考虑到社会、健康、安全、成本及环境等因素,研究其各方面的性能,对研究相变储热材料具有一定的指导意义。

1.2 国内外研究现状

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:通过将mf泡沫置于电炉内的石英管并在氮气环境下加热至300到800℃之间的某一规定温度,持续1h,加热速率为10℃/min,以此来获得泡沫碳。在热解前20min内使用一定量的氮气以确保中性环境。

材料表征:在加热速率为10℃/min的氮气环境下,从20℃到1000℃进行热重分析。在400-4000/cm范围内采集傅立叶变换红外光谱,以鉴别分子的样品和化学组成。使用拉曼光谱,以473 nm的蓝色波长激发,测定分子组成,特别是碳组分的类型。在950℃下采用燃烧法测定元素组成。在配有单色al kα作x射线源和半球分析仪的escalb220i-xl装置(fisons instruments)上进行了xps实验,通过能量偏移来鉴别原子和化学键的性质。通过能量设定为20.0ev,能量步长为0.1ev。用nova nanosem450(fei)扫描电镜观察微形貌。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,制备十八醇/泡沫碳复合相变储热材料。

第8-11周:采用xrd、fe-sem、tg-dsc等测试技术对复合材料的物相、显微结构、储热性能进行测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

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[5] 王杰. 聚乙二醇基定形相变储热材料的制备、表征及热性能研究[d]. 北京建筑大学, 2017.

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