石蜡/ZIF-8@ZIF-67定形相变材料的储热性能

作者：侯俊英; 侯传源; 李建昌; 杨金星; 王雅雅; 袁大超; 郝建军^*

来源：农业工程学报, 2023, 39(13): 222-229.

• 材料
• 石蜡
• 材料性能
• ZIF-8@ZIF-67
• 定形相变材料
• 模拟

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。

• 单位
  机电工程学院; 河北农业大学