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蜜胺碳气凝胶/共晶盐芒硝复合相变材料制备及其性能

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 671-680页

作者：孙增宝柳馨铁生年汪长安青海大学新能源光伏产业研究中心西宁810016

为解决水合盐相变储能材料的泄露问题,进一步提高其循环稳定性,本工作选择蜜胺树脂泡沫(MF)为前驱体,经多级碳化制备出具有高比表面积、高负载量碳气凝胶。并以其为支撑材料,以添加0.2%(质量分数)碳颗粒的Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O-Na_(2)... 详细信息

为解决水合盐相变储能材料的泄露问题,进一步提高其循环稳定性,本工作选择蜜胺树脂泡沫(MF)为前驱体,经多级碳化制备出具有高比表面积、高负载量碳气凝胶。并以其为支撑材料,以添加0.2%(质量分数)碳颗粒的Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O复合共晶盐(EHS)为相变基质制备出碳气凝胶/共晶盐复合相变材料(PCMx)。相比于纯EHS,封装后的复合相变材料具有更优异的热稳定性。研究发现,经700℃碳化制备的碳气凝胶对EHS具有更好的防泄漏性和循环稳定性,经过5000次固-液循环后其负载量仍达到自身质量的122倍,相变潜热值仍然保持在200 J·g^(-1)以上,解决了芒硝水合盐相变储能材料的泄露问题和潜热多次循环后热损失大的问题,蜜胺碳气凝胶/共晶盐芒硝复合相变材料的研究成果有助于进一步推动水合盐相变材料在储能领域的应用。

关键词：蜜胺泡沫碳气凝胶共晶盐相变材料

KGM/CNC碳气凝胶定型共晶盐芒硝复合相变材料的制备及热性能研究

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硅酸盐通报 2024年

作者：孙增宝柳馨铁生年青海大学新能源光伏产业研究中心

为解决水合盐相变材料（PCM）的泄漏问题,探究成本更低且绿色环保的碳气凝胶用以定型封装水合盐相变材料,本文以魔芋葡甘聚糖（KGM）和纤维素微晶（CNC）为原料通过定向冷冻铸造成功制备出KGM/CNC碳气凝胶。以添加0.2%（质量分数）纳米... 详细信息

为解决水合盐相变材料（PCM）的泄漏问题,探究成本更低且绿色环保的碳气凝胶用以定型封装水合盐相变材料,本文以魔芋葡甘聚糖（KGM）和纤维素微晶（CNC）为原料通过定向冷冻铸造成功制备出KGM/CNC碳气凝胶。以添加0.2%（质量分数）纳米碳颗粒的Na2SO4·10H2O-Na2HPO4·12H2O共晶盐（EHS）为相变基质,采用真空浸渍法制备魔芋葡甘聚糖/纤维素微晶复合相变材料（KGM/CNC PCM）。利用SEM、EDS、XRD、Ramman、FTIR、XPS和BET对KGM/CNC碳气凝胶结构组成进行分析,采用DSC和TG对KGM/CNC PCM进行热性能研究。结果表明,KGM/CNC碳气凝胶与EHS具有良好的相容性,KGM/CNC PCM可负载98.3%（质量分数）EHS,熔融焓和结晶焓可达273.3和239.1 J·g-1,经5 000次固液循环后,仅分别下降1.4%和2.8%。本文解决了水合盐相变材料泄漏循环稳定性差的问题,有助于进一步推动水合盐相变储能材料的应用。

关键词：相变材料碳气凝胶魔芋葡甘聚糖纤维素共晶盐热性能

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芒硝基相变储能材料的研究进展

陶瓷学报 2024年第1期45卷 1-16页

作者：汪长安夏钰婷柳馨王亮陈凤兰铁生年青海大学新能源光伏产业研究中心青海西宁810016 清华大学材料学院北京100084

芒硝(Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O)作为一种原料易得、储能密度大的无机水合盐类相变储能材料(Phase Change Materials,PCMs),拥有相变温度适中、储能高等优点,然而,过冷度大、相分层严重、易泄露和导热率低等问题限制了芒硝基PCMs的大规模... 详细信息

芒硝(Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O)作为一种原料易得、储能密度大的无机水合盐类相变储能材料(Phase Change Materials,PCMs),拥有相变温度适中、储能高等优点,然而,过冷度大、相分层严重、易泄露和导热率低等问题限制了芒硝基PCMs的大规模应用。通过总结关于过冷和相分离问题的改性方法,归纳比较了各类封装的原理及效果,并概述了通过导热强化来提高芒硝基PCMs储放热效率的研究进展。最后,对该材料的实际应用现状进行阐述,并展望了其发展方向,为开发高稳定性、高效封装、高导热率芒硝基PCMs提供参考依据。

关键词：芒硝相变储能过冷相分离封装导热强化

纳米SiC改性Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O共晶盐纳米相变流体制备及其性能影响

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硅酸盐学报 2023年第10期51卷 2644-2652页

作者：孙增宝柳馨铁生年青海大学新能源光伏产业研究中心西宁810016

为提升水合盐相变材料的性能,以Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O共晶盐(EHS)作为基体材料,采用HF/HNO_(3)刻蚀法制备亲水性纳米碳化硅(Nano-SiC),并以Na_(2)SiO_(3)·9H_(2)O和改性Nano-SiC作为复合添加剂制备复合纳米相变流体材料(Nano-SiC EHS PCMs)。结果表明:改性后Nano-SiC在EHS PCMS中具有良好的分散稳定性,同时Na_(2)SiO_(3)·9H_(2)O和Nano-SiC协同作用下使得EHS PCMs过冷度降低到0.3℃,无相分层现象。Nano-SiC EHS PCMs在固液相变体系中热导率均有提升,同时添加0.2%(质量分数)Nano-SiC后EHS PCMS储能时间缩短了21.8%。添加质量分数为0.15%Nano-SiC的EHS PCMs熔融焓和结晶焓分别为267.3 J/g和231.4 J/g,经过1000次冷热循环后焓值变化甚小,该体系具有良好的循环稳定性。

关键词：纳米碳化硅表面改性共晶盐纳米相变流体

多孔碳海绵封装Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O/Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O复合相变材料及其热性能

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硅酸盐学报 2022年第6期50卷 1634-1641页

作者：王亮汪长安柳馨铁生年青海大学新能源光伏产业研究中心西宁810016 清华大学材料学院北京100084

碳海绵具有低密度、大孔体积、高导热系数等优点,可作为相变材料的良好载体。采用脱脂棉及MgO为原料,合成了具有一定石墨化特性、孔隙率达到96.3%的碳海绵为载体,以Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O/Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O为相变介质,制备出多... 详细信息

碳海绵具有低密度、大孔体积、高导热系数等优点,可作为相变材料的良好载体。采用脱脂棉及MgO为原料,合成了具有一定石墨化特性、孔隙率达到96.3%的碳海绵为载体,以Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O/Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O为相变介质,制备出多孔碳海绵封装的复合相变材料。结果表明:在700、800℃和900℃制得的碳海绵对相变材料的吸附量分别达到了自身质量的60、75倍和102倍。同时探讨了在不同温度下制得碳海绵封装的材料在5~60℃之间固液相变循环性能,经5000次循环后,该相变材料的潜热仍在200 J·g^(-1)以上,下降值均在13%以内,导热系数提升率均大于50%。该多孔碳海绵封装的复合相变材料在太阳能储能等领域具有很好的应用前景。

关键词：多孔碳海绵封装十水硫酸钠十二水合磷酸氢二钠复合相变材料热性能

纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的制备及其热性能

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硅酸盐学报 2022年第6期50卷 1642-1651页

作者：陈凤兰柳馨铁生年汪长安青海大学新能源光伏产业研究中心西宁810016 清华大学材料学院北京100084

针对芒硝相变材料因过冷度大、相分层严重导致相变潜热存储循环寿命缩短的问题,以Na_(2)SO_(4)·10H_(2)ONa_(2)CO_(3)·10H_(2)O-NaCl相变材料体系为基体、改进的Hummers法结合冷冻干燥和球磨工艺改性制备的亲水性纳米氧化石墨烯(Nano-... 详细信息

针对芒硝相变材料因过冷度大、相分层严重导致相变潜热存储循环寿命缩短的问题,以Na_(2)SO_(4)·10H_(2)ONa_(2)CO_(3)·10H_(2)O-NaCl相变材料体系为基体、改进的Hummers法结合冷冻干燥和球磨工艺改性制备的亲水性纳米氧化石墨烯(Nano-GO)为添加剂,制得纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料(GO-MCPCMs)。结果表明:氧化处理过的纳米氧化石墨烯中O/C比例增加了65.75%,结构缺陷水平由0.224增至1.088,无团聚现象;纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的结晶相变温度增至约23℃、过冷度减小至0℃、相分层消除,该复合相变体系中Na_(2)SO_(4)结晶体全部结晶为晶粒长度尺寸近于2 cm的Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O;500次固-液循环前后含氧化石墨烯质量分数为0.075%的GO-MCPCMs结晶潜热值分别为156.7 J/g和149.9 J/g,衰减率为4.3%,Nano-GO的加入明显改善了芒硝基复合相变体系的热稳定性。纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料具有良好的热循环稳定性和较长的使用寿命。

关键词：改性纳米石墨烯改进Hummers法芒硝基复合相变材料结构与热性能循环稳定性

交联碳纳米管定型NaSO·10HO基相变储能材料制备及性能表征

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硅酸盐学报 2023年

作者：柳馨铁健汪长安铁生年青海师范大学物理与电子工程学院青海大学新能源光伏产业研究中心材料科学与工程学院清华大学

针对于Na2SO4·10H2O相变储能材料的过冷、相分层及易泄露等问题，通过Friedel-Crafts烷基化和高温碳化的方法制备交联碳纳米管(CL-CNTs)，采用熔融法制备了交联碳纳米管定型Na2SO4·10H2O基相变材料并研究其性能。结果表明：大多数交联... 详细信息

针对于Na2SO4·10H2O相变储能材料的过冷、相分层及易泄露等问题，通过Friedel-Crafts烷基化和高温碳化的方法制备交联碳纳米管(CL-CNTs)，采用熔融法制备了交联碳纳米管定型Na2SO4·10H2O基相变材料并研究其性能。结果表明：大多数交联的CL-CNTs呈现管状结构，管状结构表面生长有少量碳球，交联碳纳米管上具有羟基和苯环等基团，成功制备出亲水性交联碳纳米管。分别添加质量分数为1%到5%的碳纳米管制备定型相变储能材料，当样品质量分数达到4%时(标记为样品PCMs-4)，样品呈现最佳定型状态。对样品PCMs-0和样品PCMs-4的导热系数和相变潜热进行了分析，其中样品PCMs-4的导热系数显著提升，在20℃时导热系数最高值为1.008 W·m–1·K–1。芒硝相变储能材料相变循环500次后，样品PCMs-4较之样品PCMs-0表现良好的循环热稳定性，PCMs-0的相变循环前后的熔化焓损失率为18%，结晶焓损失率为25%，样品PCMs-4的相变循环前后的熔化焓损失率为2%，结晶焓损失率为2.3%，综合分析可知样品PCMs-4相变储能材料有效减少相分层现象，提高芒硝相变材料的循环稳定性。

关键词：交联碳纳米管定型相变储能材料芒硝相变储能材料共晶盐

N掺杂多孔碳海绵定型芒硝基复合相变材料的制备及其热性能

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储能科学与技术 2022年

作者：王亮柳馨汪长安铁生年清华大学材料学院青海大学新能源光伏产业研究中心

芒硝相变储能材料作为一种潜热值高、来源广泛的无机水合盐，因存在相分层、过冷度等问题，限制了其在储能领域的广泛应用。本文以N掺杂多孔碳为载体，将芒硝相变储能材料与N掺杂多孔碳复合，解决芒硝相变储能材料在实际应用中存在的问...

芒硝相变储能材料作为一种潜热值高、来源广泛的无机水合盐，因存在相分层、过冷度等问题，限制了其在储能领域的广泛应用。本文以N掺杂多孔碳为载体，将芒硝相变储能材料与N掺杂多孔碳复合，解决芒硝相变储能材料在实际应用中存在的问题。基于水热反应在聚氨酯泡沫上负载N原子，随后通过高温碳化得到N掺杂的多孔碳海绵(NPCS-M)，并将其作为NaSO·10HO/NaHPO·12HO共晶盐的载体，最终制备出N掺杂多孔碳海绵封装的芒硝基复合相变材料(NPCM)。结果表明：N掺杂多孔碳海绵为蜂窝状结构，N含量为4.3%，比表面积为42.52 m·g，该材料对共晶盐的吸附量达到了自重的120倍。同时研究了该材料在5～60 ℃温度范围内循环1 000次、3 000次和5 000次后的固液相变性能，经5 000次循环后，该复合相变材料的潜热仍在130 J·g以上，且有降低共晶盐多次循环后过冷度的作用。该N掺杂多孔碳海绵复合相变材料在储能领域具有广阔的应用范围。

关键词：

家庭医生服务政策的执行变迁及优化路径——基于“模糊-冲突”的理论视角

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江淮论坛 2022年第6期 123-127页

作者：柳馨付晓彤彭宗超清华大学公共管理学院北京100084 清华大学公共管理学院党委北京100084

推进家庭医生签约服务是我国深化医疗卫生体制改革的重要抓手,从政策执行变迁的视角探索其优化路径具有重要意义。从“模糊-冲突”理论视角来看,家庭医生政策执行样态由象征性执行向行政性执行转换,政策执行方式动态演变和效力优化的关... 详细信息

推进家庭医生签约服务是我国深化医疗卫生体制改革的重要抓手,从政策执行变迁的视角探索其优化路径具有重要意义。从“模糊-冲突”理论视角来看,家庭医生政策执行样态由象征性执行向行政性执行转换,政策执行方式动态演变和效力优化的关键机制在于政策系统内部和外部压力生成的初始动机,经由向上借势、行动引导、资源供给、协同支撑机制,使得政策的模糊性与冲突性下降,从而引导家庭医生政策执行摆脱长期“签而不约”的困境。基于政策的探索经验和签约服务的实践需求,应当以消解政策模糊性与冲突性作为理论指引,进一步完善有助于改善我国家庭医生服务政策执行的若干举措,提高政策目标引导水平、完善跨部门协作和平衡机制、加强政策宣传和利益协商,通过多途径整合执行资源,提升家庭医生政策执行优化的内生动力。

关键词：家庭医生政策执行 “模糊-冲突”模型