一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料制备及其性能研究

作者：禹兴海; 唐海慰; 李艳安; 韩玉琦; 闵雪梅

来源：化工进展, 2022, 1-13.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221

• 生物炭
• 硬脂酸
• 光、电驱动
• 复合相变材料

利用农业固体废弃物玉米秸秆为前驱体，经700 ℃高温热解、KOH刻蚀后得到了具有三维孔道结构和大比表面积（2136.67 m~(2)/g）的生物炭（KBC）。以BC为载体，利用乙醇溶解、真空浸渍的方式将有机相变材料硬脂酸（SA）注入其内部孔道中，获得了一种生物炭/硬脂酸（KBC/SA）复合相变材料。通过红外光谱（IR）、粉末X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）、差示扫描量热分析（DSC）等表征手段，对其组成结构、微观形貌、储热性能以及稳定性进行了研究。结果表明，当SA质量分数为71.2% 时，复合相变材料的储热性能最佳，其相变过程中的熔融焓和结晶焓分别126.3 J/g和128.7 J/g，且经过100次循环储、放热性能测试后，相变焓值无明显变化。相变过程中无渗漏现象发生，表明KBC/SA是一种性能优异的定型相变材料。此外，KBC/SA复合相变材料具有良好的光热、电热转换能力，能够将太阳光能和电能转化为热能并储存和释放。当在模拟太阳光和直流电（U=5.0 V）驱动后，其光热、电热转换效率可分别达到78.3%和70.1%。因此所制备的KBC/SA复合相变材料不仅能作为一种储热材料使用，而且在绿色清洁能源转化利用方面具有潜在价值。

• 单位
  化学化工学院; 河西学院