光开关分子在不同有机相变材料中光控热能的适用性研究

作     者：汪毅 施娟 陈振乾 WANG Yi;SHI Juan;CHEN Zhenqian

作者机构：东南大学能源与环境学院南京210096 江苏省太阳能技术重点实验室南京210096 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：803-810页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 070203[理学-原子与分子物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 0822[工学-轻工技术与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.52076040) 

主　　题：偶氮苯 光开关 相变材料 储能 

摘      要：有机相变材料(PCMs)因其具有可逆性蓄放热特性、高能量密度、可选则的工作温度以及无相分离现象,在储能领域得到了广泛的研究和应用,但是无法实现能量的长效储存和可控热释放。偶氮苯分子作为一种光响应分子,可以通过分子结构的调控能够实现光控相变,同时储存光热和相变热。本文研究了2种不同接枝基团(AZO-A-14、AZO-O-14)的光开关分子在直链烷烃和脂肪酸相变材料中,以不同比例混合后的可控相变行为。结果显示,光开关分子更适用脂肪酸相变材料的相变温度控制,不同浓度情况均是如此。其原因在于脂肪酸分子极性较大,使得光开关分子在顺式的亚稳态状态下能更好的分散在其中,阻碍了其成核。另外,采用酯基接枝的光开关分子(AZO-A-14)自身的光控温差小于采用醚基接枝的光开关分子(AZO-O-14),而AZO-A-14掺杂于相变材料中形成的光控温差更大。进一步的,我们分别解耦了相变焓和光异构化焓。本研究为今后光控相变材料的改进、发展和应用提供了思路。