【摘 要】
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潜热蓄热系统是一种重要的储热方式.本文用有限元方法模拟了石蜡潜热蓄热系统中的相变蓄热过程.该模型为:长方体封装装置来存储相变物质石蜡,加热铜壁的一面,不同数量的铜肋片或者不同质量分数的压缩膨胀石墨用来提高相变传热速度.其中铜肋片沿长方体径向方向插入长方体内;熔融石蜡经过真空浸渗到压缩膨胀石墨内形成压缩膨胀石墨/石蜡复合材料,然后把复合材料填充到长方体体内.本模型包括四个物理过程:热传导、流体流动、
【机 构】
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中国科学院山西煤炭化学研究所,炭材料重点实验室,山西太原030001;中国科学院大学,北京10049
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潜热蓄热系统是一种重要的储热方式.本文用有限元方法模拟了石蜡潜热蓄热系统中的相变蓄热过程.该模型为:长方体封装装置来存储相变物质石蜡,加热铜壁的一面,不同数量的铜肋片或者不同质量分数的压缩膨胀石墨用来提高相变传热速度.其中铜肋片沿长方体径向方向插入长方体内;熔融石蜡经过真空浸渗到压缩膨胀石墨内形成压缩膨胀石墨/石蜡复合材料,然后把复合材料填充到长方体体内.本模型包括四个物理过程:热传导、流体流动、相变传热和对流传热.模拟结果表明不同数量的铜肋片以及不同质量分数的压缩膨胀石墨对相变储热速度均有明显提高.添加压缩膨胀石墨比添加铜肋片更经济,传热更均匀.
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以小麦秸秆木质素为原料,制备了吸附性能较好的木质素基活性炭,结合SEM、X射线衍射、氮气吸附、TG-DTG、红外色谱等仪器分析手段对活性炭的结构进行了表征.结果表明:在磷酸浓度7％,浸渍比为2,活化温度700℃,活化时间90 min的条件下制得的活性炭,碘吸附值为1135mg·g-1,亚甲基蓝吸附值为238mg·g-1,比表面积为1224.38 m2·g-1,总孔容积为1.983 cm3·g-1,
采用硝酸氧化和还原的方法在超级活性炭的表面引入硝基和氨基官能团,FT-IR、XPS、BET等测试结果表明,硝基和氨基官能团都分别引入了活性炭的表面,表面改性后的活性炭的比表面积和孔容都减小,但是,表面改性后的活性炭的CO2吸附性能显著提高,吸附量在298K和3.6MPa条件下从改性前的16.67 mmol/g提高到19.07 mmol/g,而且改性后的样品表现出良好的循环再生性能.
以葡萄糖酸钙为原料,将其高温炭化、洗涤即简便地制备出介孔炭材料,研究了裂解温度对炭材料的多孔结构的影响.裂解温度为750℃所得炭材料的比表面积及总孔容分别达到1206m2/g和1.35 cm3/g,介孔率68.1％,介孔孔径主要分布在5-10 mm.
有序介孔炭材料因规则有序的介孔孔道、高比表面积、化学惰性、高机械强度和高导电性等特点,而具有广阔的应用前景.本文以苯酚、甲醛在碱性条件下,制备A阶酚醛树脂为炭前驱体,P123及F127为介孔模板剂,通过乙醇溶剂诱导自组装,制备出高度有序的介孔炭,并用磷酸对其进行掺杂处理.借助小角X射线衍射仪、物理吸附仪及电化学工作站,研究了材料的结构与电化学性能.制备出其比表面积550.12 m2/g,孔容0.3
采用无皂乳液聚合法,改变引发剂过硫酸钾的浓度得到不同粒径分布的聚苯乙烯(PS)乳液微球,经过离心自组装成胶晶模板,以自制的甲阶酚醛树脂作为碳源,通过改变酚醛树脂液的质量浓度对胶晶模板进行填充,经过热固化与煅烧过程得到三维有序大孔(3DOM)炭材料.根据扫描电镜(SEM)、动态光散射(DLS)和N2吸脱附曲线的测试对不同条件下所得的PS乳液微球及3DOM炭材料的性能进行表征和分析,结果表明:当酚醛树
采用软模板法合成介孔炭(OMC),并通过不同的活化方式对OMC进行活化处理,以制备出具有较高比表面积的微/介孔炭材料.利用小角X射线衍射、氮气吸附、扫描及透射电镜对活化前后介孔炭的孔结构进行表征;循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法测试其电化学性能.探讨不同活化方式对介孔炭孔结构和电化学性能的影响.结果表明:高温活化在保持介孔炭的有序性及其二维六角结构的基础上,在其孔隙结构中形成了大量微孔结构,有
以间苯三酚/甲醛为有机前驱体、反嵌段聚合物为结构导向剂,通过溶剂挥发诱导自组装的方法制备了孔径及孔结构均可调的介孔炭.利用小角X射线散射、低温氮气吸脱附,透射电镜等手段对所制备样品进行了结构表征及分析.在其余反应物含量不变的情况下,着重讨论了甲醛的含量对所制备样品的孔径及孔结构的影响.结果表明,随着甲醛含量的增加,样品的孔径在11.7到4.3nm之间可调,孔结构由柱状结构转变为笼状结构.
以煤沥青为碳源,采用碳酸钙为模板协同KOH活化制备了超级电容器用多孔炭材料.采用氮吸脱附技术对多孔炭进行分析,并在6 M KOH电解液中评价了其电化学性能.结果表明:当煤沥青与碳酸钙的质量比为1/1,随着KOH与煤沥青的质量比由7/10增加到13/7时,多孔炭的比表面积由490 m2/g增加到1047 m2/g.电化学测试表明,电流密度为0.05 A/g时,PC7-7-13的比容能达到191 F/
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