NiO@泡沫碳改性十八醇相变材料及传热储热性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的与意义

当今世界能源消耗量大幅升高,且大多以化石能源为主。化石能源的生产和应用影响着全球气候变化,造成了环境污染和生态破坏。同时,化石能源总量有限,并非取之不尽,用之不竭。随着能源问题和环境污染等问题的不断出现,使得作为可再生能源和清洁能源的太阳能得到关注,这使得研究出新型高效可持续的能源供应体系成为科研领域的重中之重。储热材料便作为其中一种受到广泛关注。如今储热材料已经在很多方面得到使用,且其制备技术已经趋于成熟,节能效果显著。泡沫碳作为一种低密度、地导热、低膨胀系数、耐高温、耐腐蚀以及良导电的多孔碳,具有连通的网络结构可以为储热基体提供快速的传热换热通道。而纳米氧化镍作为金属氧化物,纳米片层结构,具有很高的比表面积,可以和泡沫碳协同作用。这类复合相变材料制备可以很好避免有机材料导热系数小,密度较低,储热能力较小、易挥发、易燃、易被空气中的扬弃缓慢氧化老化等缺点,获得高的材料储热导热性能。

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:在氮气炉中600 °c碳化三聚氰胺海绵得到泡沫碳。配置不同摩尔比ni(no3)2·6h2o和尿素溶液,以泡沫碳为基板,制备纳米级多孔nio@泡沫碳。采用十八醇作为相变基体材料,通过熔融和真空吸附填充十八醇至nio@泡沫碳制备复合储热材料。

材料表征:对nio@泡沫碳/十八醇复合相变材料进行结构表征和化学性能测试,通过xrd、sem、红外、dsc等表征手段对其结构及热物理性能进行测试分析。

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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,完成材料制备。

第8-11周:分析结构、测试性能等,复合材料传热储热机理分析。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] xia x , tu j , zhang y , et al. high-quality metal oxide core/shell nanowire arrays on conductive substrates for electrochemical energy storage[j]. acs nano, 2012, 6(6):5531-5538.

[2]zou h , he b , kuang p , et al. nixsy nanowalls/nitrogen‐doped graphene foam is an efficient trifunctional catalyst for unassisted artificial photosynthesis[j]. advanced functional materials, 2018.

[3]dan l , xiaomin c , yuanyuan l , et al. effect of mof derived hierarchical co3o4/expanded graphite on thermal performance of stearic acid phase change material[j]. solar energy, 2018, 171:142-149.

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