石蜡/ZIF-8@ZIF-67 定形相变材料的储热性能

针对固-液相变材料在相变过程中由于体积变化产生的芯材泄漏现象,该研究以ZIF-8@ZIF-67核壳结构为载体,以石蜡(paraffin)为相变芯材,采用溶剂蒸发法制备了质量分数为50%、60%、70%和75%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱、BET比表面积、热重分析、差式扫描量热和瞬态平板热源等测试手段对定形相变材料的形貌、结构、热稳定性、相变潜热、热导率进行表征;采用Fluent软件对填充相变材料的相变蓄热供暖系统进行了数值模拟分析。结果表明:ZIF-8@ZIF-67形貌为大小均匀的菱形十二面体,石蜡的最高负载量为70%,且石蜡与ZIF-8@ZIF-67 MOF载体之间没有发生化学变化。质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67经50次热循环后,熔化焓为54.36 J/g,与循环前相比无明显下降(循环前熔化焓为59.59 J/g),说明其具有良好的热循环稳定性。研究表明质量分数为70%的石蜡/ZIF-8@ZIF-67相变材料可以很好的保持整体系统的温度稳定性,具有良好的蓄-放热效果。

铜掺杂多孔氧化镍非均相催化材料的制备及催化氧化性能

采用离子交换法制备了铜掺杂多孔氧化镍(Copper-doped NiO)非均相催化材料;通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和热重分析对其形貌和结构进行了表征.结果表明,Copper-doped NiO呈均匀的片状花形结构分布,其晶体结构与NiO的晶体结构相同,Copper-doped Ni-MOF稳定性比Ni-MOF好.以苯甲醇催化氧化反应为探针反应,对Copper-doped NiO的催化性能进行测试,结果表明,苯甲醇的转化率高达99%,苯甲醛的选择性为99%,且该催化材料在循环5次后具有良好的循环稳定性.

十八醇/ZIF-8定形复合相变材料制备及其蓄热器模拟

制备一种新型的定形复合相变材料,以十八醇(OD)为相变芯材,ZIF-8金属有机骨架为载体,制备出质量分数为50%~80%OD/ZIF-8定形复合相变材料。扫描电镜(SEM)结果显示:ZIF-8孔道内的毛细作用力可有效吸附十八醇,其最大负载量可达80%;X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)结果显示OD与ZIF-8之间只是物理结合,未发生化学变化;差示扫描热仪(DSC)测试结果表明:质量分数为80%的OD/ZIF-8在60℃下循环加热—冷却50次后,熔化焓未显著降低,说明此复合相变材料具有良好的热循环稳定性。另外,根据质量分数为80%的OD/ZIF-8的导热系数为0.2982 W/(m·K),以质量分数为80%OD/ZIF-8为蓄热介质对蓄热器进行Fluent模拟分析,分别研究新型管束布置方式及添加翅片两种强化传热方式对蓄热器蓄热效果的影响规律。