MgCl2·6H2O-MgSO4·7H2O基低溫相變復(fù)合儲(chǔ)熱材料制備及改性研究

MgCl2·6H2O-MgSO4·7H2O基低溫相變復(fù)合儲(chǔ)熱材料制備及改性研究

摘要：隨著全球能源緊缺問題的日益嚴(yán)重，熱儲(chǔ)能技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。本研究以MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料為基礎(chǔ)，通過改性方法研究了低溫相變儲(chǔ)熱材料的制備及其性能。通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行表征，并通過熱重分析(TGA)實(shí)驗(yàn)對(duì)材料的熱性能進(jìn)行測(cè)試。研究結(jié)果表明，MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合儲(chǔ)熱材料具有較好的儲(chǔ)熱性能，并且通過改性方法可以進(jìn)一步提高其性能。

1.引言

能源危機(jī)和環(huán)境污染問題已成為當(dāng)前全球面臨的主要挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的化石能源正逐漸枯竭，而可再生能源的利用受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的限制。因此，研究和發(fā)展新型的能源儲(chǔ)存和利用技術(shù)變得尤為重要。熱儲(chǔ)能技術(shù)是一種可以將熱能以化學(xué)方式儲(chǔ)存并在需要時(shí)釋放的方法，因此在解決能源緊缺問題和減少環(huán)境污染方面具有巨大潛力。

2.材料與方法

實(shí)驗(yàn)中使用的材料為MgCl2·6H2O和MgSO4·7H2O，兩者以一定比例混合制備復(fù)合材料。制備過程包括溶液混合、結(jié)晶和干燥等步驟。通過XRD進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并使用SEM觀察樣品的形貌。TGA實(shí)驗(yàn)則用于測(cè)試材料的熱性能。

3.結(jié)果與討論

通過XRD分析，可以確定MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明樣品中同時(shí)存在MgCl2·6H2O和MgSO4·7H2O的結(jié)晶相。通過SEM觀察，可以看到樣品的表面較為均勻，并且顆粒大小基本一致。TGA實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料具有良好的儲(chǔ)熱性能，可在較低溫度下實(shí)現(xiàn)相變儲(chǔ)熱。

4.改性與性能提升

為進(jìn)一步提高M(jìn)gCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料的性能，本研究還嘗試了不同的改性方法。首先，在復(fù)合材料中添加一定量的SiO2納米材料，以增強(qiáng)其熱導(dǎo)率。結(jié)果顯示添加SiO2后，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率明顯提高，有助于提高儲(chǔ)熱效率。其次，采用界面修飾方法改變復(fù)合材料的疏水性，從而減少其結(jié)構(gòu)中的熱傳輸阻力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性后的復(fù)合材料具有更好的疏水性能，并且儲(chǔ)熱性能得到了一定程度的提升。

5.結(jié)論

通過制備MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料，并對(duì)其進(jìn)行改性研究，本研究證明了該復(fù)合材料具有良好的低溫相變儲(chǔ)熱性能。通過控制制備條件和改變結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高復(fù)合材料的儲(chǔ)熱性能。該研究為低溫相變儲(chǔ)熱材料的開發(fā)和改性提供了新的思路和方法，有助于推動(dòng)熱儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步深入探索不同改性方法對(duì)儲(chǔ)熱材料性能的影響，以及制備復(fù)合材料的可擴(kuò)展性等方面的研究該研究通過制備MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料，并進(jìn)行改性研究，證明了該復(fù)合材料具有良好的低溫相變儲(chǔ)熱性能。添加SiO2納米材料可以提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，從而提高儲(chǔ)熱效率。采用界面修飾方法改變復(fù)合材料的疏水性，可以減少熱傳輸阻力，進(jìn)一步提升儲(chǔ)熱性能。該研究為低溫相變儲(chǔ)熱材料的開發(fā)和改性提供了新