پارافین گرفتار در مواد ماسه ساحل جهت گرمای انباشته

• 0 Comments

پارافین محصور شده در مواد ماسه ساحل به عنوان روشی جدید و پیشرو برای ذخیره گرمای خورشید

- نویسنده : به نقل از : American Chemical Society

خلاصه
در این کار، یک کامپوزیت تغییر فاز ریزپوشانی جدید از پارافین @ SiO2 با هیدرولیز سطحی امولسیون درجا و پلی تراکم تترا اتیل ارتوسیلیکات (TEOS) تهیه شد. کامپوزیت پارافین @SiO2 آماده شده به ترتیب توسط طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تعیین شد. نتایج نشان داد که کامپوزیت پارافین @ SiO2 از ذرات شبه کروی با قطر 200 تا 500 نانومتر تشکیل شده است. پارافین در یک پوسته SiO2 محصور شده است و هیچ واکنش شیمیایی بین آنها وجود ندارد. نتایج DSC نشان می دهد که دمای ذوب و گرمای نهان کامپوزیت به ترتیب 56.5 درجه سانتی گراد و 45.5 J/g است. نسبت محصورسازی پارافین 31.7٪ از نتایج اندازه‌گیری‌های DSC محاسبه شد، که کمی کمتر از محتوای بارگیری (32.5٪) پارافین در کامپوزیت میکرو کپسوله‌شده از اندازه‌گیری‌های TGA است. کامپوزیت پارافین@SiO2 که همانطور که آماده شده بود می‌توانست انتقال فاز خود را کاملاً پس از 30 چرخه ذوب-انجماد حفظ کند و هیچ نشت پارافین در دمای 70 درجه سانتی‌گراد به مدت 20 دقیقه مشاهده نشد. علاوه بر این، قابلیت ذخیره حرارت بالا و پایداری حرارتی خوب کامپوزیت، آن را قادر می سازد تا ماده ای بالقوه برای ذخیره انرژی حرارتی در کاربردهای عملی باشد.

و اما : 

جست‌وجوی مواد جدید پایدار برای ذخیره گرمای گرفته شده از خورشید برای رهاسازی در طول شب، دانشمندان را به ترکیبی با تکنولوژی بالا از موم پارافین و ماسه سوق داده است. گزارش آن‌ها در مورد قابلیت ذخیره‌سازی گرما این ماسه ریز کپسول‌شده در ACS Sustainable Chemistry & Engineering گردآوری شده است.
Benxia Li و همکارانش نیاز به مواد بهتری را توضیح می دهند که بتوانند گرما را ذخیره و آزاد کنند. این مواد به اصطلاح «تغییر فاز» (PCM) برای ذخیره گرمای خورشید برای استفاده در تأمین انرژی در شب یا در دوره‌های ابری ضروری هستند. PCMها هنگام تغییر «فازها» گرما را جذب، ذخیره و آزاد می‌کنند. از جامد به مایع و بالعکس. آنها کاربردهایی دارند از گسترش استفاده از انرژی خورشیدی گرفته تا گلخانه های تنظیم کننده گرما تا لباس هایی که سربازان یا اردونشینان را در شب های سرد در فضای باز گرم نگه می دارند. PCM های موجود دارای معایبی هستند، مانند تمایل به نشت. یا آتش بگیرند، و تیم لی به دنبال یافتن مواد بهتر است.
Benxia Li و همکارانش نیاز به مواد بهتری را توضیح می دهند که بتوانند گرما را ذخیره و آزاد کنند. این مواد به اصطلاح «تغییر فاز» (PCM) برای ذخیره گرمای خورشید برای استفاده در تأمین انرژی در شب یا در دوره‌های ابری ضروری هستند. PCMها هنگام تغییر «فازها» گرما را جذب، ذخیره و آزاد می‌کنند. از جامد به مایع و بالعکس. آنها کاربردهایی دارند از گسترش استفاده از انرژی خورشیدی گرفته تا گلخانه های تنظیم کننده گرما تا لباس هایی که سربازان یا اردونشینان را در شب های سرد در فضای باز گرم نگه می دارند. PCM های موجود دارای معایبی هستند، مانند تمایل به نشت. یا آتش بگیرند، و تیم لی به دنبال یافتن مواد بهتر است.
آنها رویکرد جدیدی را برای استفاده از پارافین به عنوان PCM توصیف می کنند. پارافین که از نفت ساخته شده است، یک ماده مومی شکل است که گرما را جذب می کند، به مایع ذوب می شود و هنگام جامد شدن، گرما را آزاد می کند. این شامل کپسوله کردن پارافین در کره های کوچک دی اکسید سیلیکون، مواد ماسه ساحل است. پارافین ریز کپسوله شده دارای چندین مزیت است، از جمله سطح بزرگی که می تواند گرما را انتقال دهد، واکنش پذیری کمتر با محیط و احتمال نشتی کمتر با تغییر فازها. تیم لی آزمایش های موفقیت آمیز این ماده را برای 30 چرخه ذوب-انجماد بدون نشتی در دمای 158 درجه فارنهایت گزارش می دهد. در پایان این گزارش آمده است: «قابلیت ذخیره حرارت بالا و پایداری حرارتی خوب کامپوزیت، آن را قادر می‌سازد تا یک ماده بالقوه برای ذخیره انرژی حرارتی در کاربردهای عملی باشد».

اطلاعات بیشتر: "ساخت و خواص کامپوزیت تغییر فاز ریزپوشانی پارافین @ SiO2 برای ذخیره انرژی حرارتی" شیمی و مهندسی پایدار ACS. DOI: 10.1021/sc300082m