近日,学部“先进能源装备研究创新团队”在相变材料应用领域取得重要研究进展,研究以相变材料为切入点,进行高导热相变材料与温度响应透射开关薄膜研究。相关研究成果发表在国际Top期刊Applied Energy和 Renewable and Sustainable Energy Reviews上,论文第一作者是苏伟光博士。
研究以石蜡为相变材料(PCM)成功制备了透射率可随温度改变的定形相变材料(TRTSF),实验工作主要由20级研究生蔡培同学和21级研究生康瑞耕同学完成。TRTSF膜在相变前后具有明显的透射开关效果,可根据环境温度自动调整可见光与红外光透射率。固态时PCM透射率下降为4.7%以下,可隔绝可见光-中红外波段的传导;液相时PCM在紫外-中红外(尤其是8-13μm)波段的光学特性与PDMS接近,可替代纯PDMS发挥辐射制冷发射层的作用。该成果有望解决辐射制冷对环境温度的自动响应问题。
PCM融化过程中TRTSF薄膜透射率变化
详见:https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119457
另外,团队综述研究了石墨烯在相变材料微胶囊(MEPCM)制备中的应用,数据收集与分析工作主要由20级研究生胡美勇同学完成。石墨烯基材料具有极高的导热性,作为性能增强材料受到广泛关注。综述发现GO 制备的MEPCM形貌最好,石墨烯嵌入有机壳杂化微胶囊导热效果最佳,添加石墨烯能降低PCM过冷度和MEPCM泄漏率,提升MEPCM的机械强度和光热转化效率。研究提出石墨烯基材料改性作表面活性剂以代替传统表面活性剂制备油水乳液,在MEPCM制备过程中作为乳化剂,实现在微胶囊不同位置添加石墨烯基材料。
石墨烯类材料添加量对MEPCM导热系数影响
详见:https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112806
《Applied Energy》是世界能源领域著名学术期刊,影响因子11.446,CiteScore 20.4,高被引论文ESI全球工程期刊排名第4,谷歌学术全球学术期刊第50。《Renewable and Sustainable Energy Reviews》是能源领域顶级期刊,影响因子16.799,CiteScore 28.5,谷歌学术全球学术期刊第21,在可再生能源领域全球排名第1位。
167net必赢“先进能源装备研究创新团队”在山东省教育厅青创人才引育计划资助下组建,团队在许崇海教授的指导下,以青年教师为主体进行组建,成员包括苏伟光、吕月霞、高立营、许树辉、王力、张明等优秀青年博士。团队以先进能源装备发展需求为导向,面向工业余热、太阳能、辐射制冷等应用领域,以高端能源装备领域的关键技术与装备突破为目标,以智能热能储存和碳捕集系统与装备为研究重点,创新相变储能材料开发与系统集成,结合碳捕集技术进行“碳中和”研究,发展先进储能系统与智能装备制造技术。近年来,团队先后获得国家自然基金、山东省自然基金、山东省青创团队、济南市科研带头人工作室等项目的支持。