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

MgCl2·6H2O-MgSO4·7H2O基低溫相變復(fù)合儲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，熱儲能技術(shù)受到越來越多的關(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)對樣品進行表征，并通過熱重分析(TGA)實驗對材料的熱性能進行測試。研究結(jié)果表明，MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合儲熱材料具有較好的儲熱性能，并且通過改性方法可以進一步提高其性能。

1.引言

能源危機和環(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)濟的限制。因此，研究和發(fā)展新型的能源儲存和利用技術(shù)變得尤為重要。熱儲能技術(shù)是一種可以將熱能以化學(xué)方式儲存并在需要時釋放的方法，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

實驗中使用的材料為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進行結(jié)構(gòu)表征，并使用SEM觀察樣品的形貌。TGA實驗則用于測試材料的熱性能。

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實驗結(jié)果顯示，MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料具有良好的儲熱性能，可在較低溫度下實現(xiàn)相變儲熱。

4.改性與性能提升

為進一步提高MgCl2·6H2O/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。實驗結(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，并對其進行改性研究，本研究證明了該復(fù)合材料具有良好的低溫相變儲熱性能。通過控制制備條件和改變結(jié)構(gòu)，可以進一步提高復(fù)合材料的儲熱性能。該研究為低溫相變儲熱材料的開發(fā)和改性提供了新的思路和方法，有助于推動熱儲能技術(shù)的發(fā)展。未來的研究可以進一步深入探索不同改性方法對儲熱材料性能的影響，以及制備復(fù)合材料的可擴展性等方面的研究該研究通過制備MgCl2·6H2O/MgSO4·7H2O復(fù)合材料，并進行改性研究，證明了該復(fù)合材料具有良好的低溫相變儲熱性能。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，進一步提升儲熱性能。該研究為低溫相變儲熱材料的開發(fā)和改性提供了新