相变储能物质(CnH2n+1NH3)2MnCl4的研究及聚乙二醇复合储能材料的初步探索

论文摘要

能源是现代文明的三大支柱之一,制约着国家的经济、科学技术的发展。目前,世界各国能源消耗不断上升,但是其利用率却不高,存在着很大的浪费,使得能源的供给渐趋紧张,有枯竭的危险。以石油和煤为主的能源消耗给生态环境带来越来越严重的污染。因此世界各国把研究开发新的清洁能源,高效而经济地利用能源资源和能量的存储再生作为关系到国计民生的大问题。这些都促进了储能研究的兴起和迅速发展,如何开发新型的、高效能源已成为世界各国的研究热点之一。 相变储能材料是利用相变将太阳能、地热能和余热能吸收存储,在适当的条件下再释放出来的一种储能材料。它在工业、农业、纺织、建筑等领域中有极其广阔的应用前景。该研究在欧美等国家七十年代已经开始,国内八十年代也开始进行初步研究。考虑到遴选储能材料的原则,固-固相变材料以其转变温度低、转变焓高、过冷程度轻、体积变化小、无相分离等优点而倍受人们的青睐。本论文选择了具有技术和经济潜力的固-固相变储能材料—有机金属化合物四卤合金属（Ⅱ）酸二烷基铵作为研究对象,其通式为(n-CnH2n+1NH3)2MX4,[简称CnMX,其中M=Mn,Cu,Zn,Co…,X=Cl,Br,I],对其纯物质及其二元体系的储热性能进行了系统的研究,为选择合适的储能材料提供理论依据;绘制了其二元体系的相图,为实际应用提供有价值的参考;并对其进行了动力学的研究,探讨了其固-固相变的活化能与结构的关系;在应用方面,进行了复合储能材料的制备以及储热性能的实验。 第一部分的工作是首先制备了一系列的有机金属化合物CnMnCl（n=8,10,12,14,16,18）,并配制了不同组分的C10MnCl/C14MnCl,C10MnCl/C16MnC1,C14MnCl/C16MnCl三个二元体系,采用元素分析和红外光谱技术对纯样进行了表征。然后对其结构和相变机理进行了分析,以便更深入的探究不同有机金属化合物热参数的异同。 第二部分的工作是采用差示扫描量热法（DSC）对纯样及其二元体系的储热性能进行了详细的研究。结果表明,纯样及其二元体系均具有优良的储热性能:转

论文目录

• 引言
• nMnCl及其二元体系的制备与表征'>第一部分 C_nMnCl及其二元体系的制备与表征
• nMnCl的制备与表征'>一 C_nMnCl的制备与表征
• nMnCl的制备'>1.1 C_nMnCl的制备
• nMnCl的表征'>1.2 C_nMnCl的表征
• nMnCl的结构分析'>二 C_nMnCl的结构分析
• nMnCl二元体系的制备与C_nMnCl系列配合物的固-固相变机理'>三 C_nMnCl二元体系的制备与C_nMnCl系列配合物的固-固相变机理
• nMnCl二元体系的制备'>3.1 C_nMnCl二元体系的制备
• nMnCl系列配合物的固-固相变机理'>3.2 C_nMnCl系列配合物的固-固相变机理
• 四 小结
• nMnCl及其二元体系储热性能的研究'>第二部分 C_nMnCl及其二元体系储热性能的研究
• nMnCl及其二元体系的制备'>一 C_nMnCl及其二元体系的制备
• 二 转变温度、转变焓和组成之间的关系
• 2.1 仪器
• 2.2 差示扫描量热法的基本原理
• 2.3 实验部分
• 2.4 实验结果与讨论
• 三 挥发性
• 3.1 仪器
• 3.2 试剂
• 3.3 实验部分
• 3.4 结果与讨论
• 四 过冷性
• 4.1 仪器
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 五 循环储热性能
• 5.1 仪器
• 5.2 实验部分
• 5.3 结果与讨论
• 六 小结
• nMnCl二元体系相图的研究'>第三部分 C_nMnCl二元体系相图的研究
• 10MnCl／C₁₄MnCl二元体系相图的拟合'>一 C₁₀MnCl／C₁₄MnCl二元体系相图的拟合
• 1.1 热分析
• 1.2 变温红外光谱的研究
• 1.3 X-射线衍射的研究
• 1.4 相图的构筑
• 14MnCl／C₁₆MnCl二元体系相图的绘制'>二 C₁₄MnCl／C₁₆MnCl二元体系相图的绘制
• 2.1 热分析
• 2.2 X-射线衍射的研究
• 2.3 相图的构筑
• 三 小结
• nMnCl及其二元体系固-固相变动力学过程'>第四部分 非等温DSC研究C_nMnCl及其二元体系固-固相变动力学过程
• 一 非等温DSC研究动力学过程的理论基础和动力学方程
• 1.1 非等温DSC研究动力学过程的理论基础
• 1.2 动力学方程
• nMnCl系列动力学参数的求解'>二 C_nMnCl系列动力学参数的求解
• 2.1 实验部分
• 2.2 实验结果
• 2.3 动力学处理结果
• 2.4 分析和讨论
• 2.5 与Zn体系的比较
• nMnCl二元体系动力学参数的求解'>三 C_nMnCl二元体系动力学参数的求解
• 3.1 实验部分
• 3.2 实验结果
• 3.3 动力学处理结果
• 3.4 分析和讨论
• 四 小结
• 第五部分 聚乙二醇复合储能材料的研究
• 一 交联剂的制备与表征
• 1.1 交联剂的制备
• 1.2 交联剂的表征
• 二 复合储能材料的研究
• 2.1 复合
• 2.2 热分析实验及结果
• 2.3 循环储热性能的研究
• 2.4 动力学研究
• 三 小结
• 参考文献
• 致谢