MXene/二氧化硅/六水氯化钙复合相变储热材料的制备及性能

六水氯化钙作为一类低温体储热材料,在蓄热节能方面有着巨大的应用前景。单一的六水氯化钙相变储热材料存在导热系数低和熔化时易泄漏的缺点,具有较大的内芯和互穿介孔孔道结构的介孔二氧化硅可以解决上述问题。介孔二氧化硅具有低密度,热膨胀系数小,折射率低,比表面积大等优点,但其导热系数低,需要与热性能良好的材料复合来增强导热能力。选用MXene作为导热增强材料,在其表面上生长介孔二氧化硅,再把相变材料六水氯化钙负载其中。通过综合热分析仪和红外热成像仪测定,证明复合相变材料的储热性能、热稳定性和传热速率都有显著提升;在烘箱中观察六水氯化钙的泄漏情况也明显被载体材料所抑制,成功制备一种热性能和稳定性俱佳的复合相变储热材料。

Cl掺杂提升N-PbS热电性能的实验研究

铅基硫属化合物在中高温热电领域具有广泛的应用。相较于Te和Se元素,S元素具有含量丰富,价格低廉,且PbS热稳定性高等优点,近年来PbS热电材料引起了研究人员的广泛兴趣。然而,PbS热电材料本体固有高晶格热导率,导致其较低的热电转化效率,严重限制了其在热电领域的应用。为了降低其晶格热导率,采用Cl掺杂方法改善PbS的热电性能。实验结果表明,通过水热法制备了形貌可控的树枝状PbS基纳米材料,在烧结过程中形成了多孔结构PbS基块体材料。通过测试结果可知,Cl掺杂后的多孔PbS材料的致密度和晶格热导率显著降低,载流子浓度升高,热电性能明显改善,其中PbCl_(0.02)S_(0.98)材料在773 K时zT值达到0.71,较纯PbS提升了约108.8%。

电子封装用高导热金刚石/铜复合材料的研究进展

金刚石/铜复合材料由于具有热导率高、热膨胀系数低等优异的特性,已经逐步替代传统的散热材料,成为新一代电子封装材料。近年来,价格不断下降的人造金刚石和铜这种相对价格低廉的金属结合,实现人们对电子封装材料性能优越、成本可控的要求。介绍了金刚石/铜复合材料的主要制备方法以及如何改善与提高这类材料的热导率。然而,对于当前工业化的迅猛发展以及5G时代的到来,如何实现高热导率的金刚石/铜复合材料的大规模工业生产,仍然是一个挑战。

GZO@TiN纳米流体光学性能探究

近年来,纳米流体在太阳能光热利用方面极具前景。核壳结构纳米颗粒可以耦合多种材料的不同波段效应,调控光谱吸收波段,实现太阳能的全光谱捕获吸收。将在长波具有高吸收的氧化锌掺杂镓(GZO)和在可见吸收好的氮化钛(TiN)形成GZO@TiN核壳结构复合纳米颗粒,可以发挥两种材料的优点。进一步,从调节材料的尺寸和核壳材料出发,探究GZO@TiN复合结构纳米流体的光谱特性变化规律。结果表明,当TiN为核、GZO为壳时,可以显现两种材料的共振效应;当GZO为核、TiN为壳时,长波区域的吸收峰消失。当浓度为10^(-4),光学厚度为10 mm时,TiN(壳)/GZO(核)纳米流体的平均吸收率高达100%。此工作对核壳结构复合纳米颗粒的光谱调控、吸收以及外壳、核心材料的选择有着一定的帮助。

基于CeO_(2)/V_(2)CT_(x)纳米复合材料的的电化学传感器用于羟基自由基的检测

羟基自由基(·OH)的检测在人类各种疾病的发病研究进展中起着重要作用。目前基于电化学方法检测·OH的研究主要集中在有机材料载体方面。由于有机载体在极端环境中容易降解,导致以有机材料为载体的传感器稳定性和重复性都很差。虽然有一些基于无机传感材料用于·OH的检测,对于稳定性与重复性的改善成效显著,但是其有效活性位点数和导电性能的提升仍有很大的空间。通过简单的超声方法成功合成了CeO_(2)/V_(2)CT_(x)纳米复合材料,构建了用于·OH检测的电化学传感器,该传感器具有良好的选择性和较宽的线性范围(0.3-6 mmol/L),对OH的检测限低至0.48μmol/L。传感性能的提高可以从2个方面解释:①由于V_(2)CT_(x)丰富的官能团使得·OH能够被快速吸附,从而引发具有双重氧化态(即Ce^(3+)和Ce^(4+))的CeO_(2)产生电化学反应信号;②V_(2)CT_(x)的高导电性为电信号的长距离传输提供了途径。