无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

近日，上海交大制冷與低溫工程研究所王如竹教授和李廷賢研究員領銜的“能源-空氣-水”交叉學科創新團隊ITEWA（Innovative Team for Energy,Water&Air）在物質科學領域期刊Matter上發表了題為“Photoswitchable Phase Change Materials for Unconventional Thermal Energy Storage and Upgrade”的論文。論文第一作者是制冷與低溫工程研究所博士后仵斯，通訊作者是李廷賢研究員和王如竹教授。

傳統(tong)材(cai)料(liao)的固液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)溫(wen)度近似(si)恒定，適合用(yong)于(yu)熱(re)(re)能(neng)存儲(chu)(chu)；而氣(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)行(xing)為(wei)(wei)(wei)則(ze)(ze)表現為(wei)(wei)(wei)多相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)特(te)(te)(te)性(xing)，可通過(guo)改變(bian)(bian)(bian)(bian)飽和蒸氣(qi)(qi)壓力改變(bian)(bian)(bian)(bian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)溫(wen)度，實(shi)際應(ying)用(yong)中表現為(wei)(wei)(wei)對熱(re)(re)能(neng)品位的調控，即蒸氣(qi)(qi)壓縮式(shi)熱(re)(re)泵或空調的熱(re)(re)力學(xue)原理，然而氣(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)由于(yu)體(ti)積(ji)變(bian)(bian)(bian)(bian)化大而一(yi)般(ban)不(bu)適合用(yong)于(yu)熱(re)(re)能(neng)存儲(chu)(chu)。如何(he)打破傳統(tong)材(cai)料(liao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)特(te)(te)(te)性(xing)的熱(re)(re)力學(xue)限制，使(shi)其可同時用(yong)于(yu)熱(re)(re)能(neng)存儲(chu)(chu)與熱(re)(re)能(neng)品位調控，則(ze)(ze)是(shi)一(yi)項(xiang)極具挑戰性(xing)的課題。通過(guo)深入調研分析，論文提出了利用(yong)特(te)(te)(te)定材(cai)料(liao)的雙(shuang)固液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)特(te)(te)(te)性(xing)和可切(qie)換相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)行(xing)為(wei)(wei)(wei),解(jie)決傳統(tong)固液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)儲(chu)(chu)熱(re)(re)長期面臨的瓶頸(jing)難題。類似(si)于(yu)氣(qi)(qi)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)的多相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)特(te)(te)(te)性(xing)，特(te)(te)(te)定材(cai)料(liao)在兩種狀態(tai)下具有不(bu)同的固液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)行(xing)為(wei)(wei)(wei)，通過(guo)某種能(neng)量(liang)驅動(dong)可實(shi)現兩種狀態(tai)的切(qie)換，該驅動(dong)能(neng)量(liang)可以是(shi)電(dian)能(neng)、電(dian)磁能(neng)、光能(neng)等(deng)。

圖1三(san)類相變特(te)性的(de)溫度-焓值關系(xi)

近幾(ji)年，光(guang)(guang)誘導材(cai)(cai)料發生固(gu)液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)變是化學(xue)領域的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)熱點，而如何從(cong)(cong)熱力學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)角度理解這種(zhong)新(xin)(xin)奇的(de)(de)(de)(de)(de)現象尚未得(de)到解決。經過深入(ru)分析(xi)將(jiang)該現象歸結為可切換(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)雙固(gu)液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)變特性(xing)，驅動能(neng)量為光(guang)(guang)能(neng)（通常(chang)為紫外光(guang)(guang)），即光(guang)(guang)致(zhi)分子異構(gou)前后材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)兩種(zhong)聚集(ji)態展示出不同的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)變行為。在光(guang)(guang)化學(xue)與熱物理耦(ou)合(he)作用(yong)(yong)(yong)下，該材(cai)(cai)料特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)變行為將(jiang)大大豐富相(xiang)(xiang)(xiang)變儲熱的(de)(de)(de)(de)(de)熱力學(xue)內(nei)涵。論文從(cong)(cong)熱力學(xue)基本原理出發，采用(yong)(yong)(yong)溫(wen)焓圖清(qing)晰地(di)闡(chan)釋了利(li)用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)切換(huan)相(xiang)(xiang)(xiang)變材(cai)(cai)料實(shi)現復合(he)儲熱與熱能(neng)品位升級、長周期儲熱等非常(chang)規應用(yong)(yong)(yong)，并指出了實(shi)現這些創新(xin)(xin)應用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)路(lu)徑、關鍵挑戰和(he)未來發展方(fang)向。論文進一步探討了基于光(guang)(guang)化學(xue)-光(guang)(guang)熱協同轉(zhuan)換(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能(neng)分光(guang)(guang)譜高效利(li)用(yong)(yong)(yong)以制取太(tai)陽能(neng)零碳熱燃料的(de)(de)(de)(de)(de)潛在應用(yong)(yong)(yong)和(he)未來研(yan)究(jiu)方(fang)向。

圖2光化學相變(bian)材料的未來發展(zhan)趨勢及(ji)多功能用途

新(xin)興的(de)(de)(de)光(guang)化(hua)學(xue)(xue)(xue)相(xiang)變儲能將吸引來(lai)自化(hua)學(xue)(xue)(xue)、材料(liao)科學(xue)(xue)(xue)、能源科學(xue)(xue)(xue)等多學(xue)(xue)(xue)科的(de)(de)(de)關注，需要(yao)從分(fen)子(zi)(zi)設(she)計、材料(liao)制(zhi)備、器件制(zhi)造、熱(re)力學(xue)(xue)(xue)循環構(gou)建(jian)和(he)(he)(he)(he)系統優化(hua)等方面(mian)進(jin)(jin)行(xing)多尺度的(de)(de)(de)理(li)論和(he)(he)(he)(he)實(shi)驗研(yan)究。需要(yao)進(jin)(jin)一步解決四個(ge)關鍵問(wen)題：1）通(tong)過(guo)合理(li)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)設(she)計，包括使用柔性分(fen)子(zi)(zi)鏈、破壞分(fen)子(zi)(zi)對稱性等調控材料(liao)的(de)(de)(de)熱(re)力學(xue)(xue)(xue)性能；2）通(tong)過(guo)分(fen)子(zi)(zi)設(she)計和(he)(he)(he)(he)材料(liao)制(zhi)備強化(hua)分(fen)子(zi)(zi)異構(gou)和(he)(he)(he)(he)相(xiang)變的(de)(de)(de)動(dong)力學(xue)(xue)(xue)性能，如采用微膠囊(nang)技術擴大比表面(mian)積(ji)，加速光(guang)熱(re)傳輸(shu)等；3）通(tong)過(guo)提高(gao)量(liang)子(zi)(zi)產率和(he)(he)(he)(he)抑制(zhi)光(guang)熱(re)效(xiao)應提高(gao)能量(liang)轉換效(xiao)率；4）通(tong)過(guo)分(fen)子(zi)(zi)設(she)計和(he)(he)(he)(he)器件設(she)計調制(zhi)吸收光(guang)譜，實(shi)現太陽能的(de)(de)(de)高(gao)效(xiao)轉化(hua)和(he)(he)(he)(he)存儲。此外，新(xin)的(de)(de)(de)熱(re)力循環和(he)(he)(he)(he)系統結構(gou)設(she)計對最終的(de)(de)(de)實(shi)際應用也至關重要(yao)。研(yan)究工(gong)作得(de)到了中國博士后科學(xue)(xue)(xue)基(ji)金“博新(xin)計劃(hua)”項目和(he)(he)(he)(he)國家自然科學(xue)(xue)(xue)基(ji)金項目的(de)(de)(de)資助。

王如竹教授領銜(xian)的(de)ITEWA團隊近年來在Joule、Energy&Environmental Science、Advanced Material、ACS Energy Letters、Angewandte Chemie-Int Ed、ACS Central Science、Matter、Nano Energy、Energy Storage Materials等(deng)期刊(kan)上發表了20余篇論文，該團隊致(zhi)力(li)于解決(jue)(jue)能源、水、空氣交叉領域的(de)前沿基礎性(xing)科(ke)學(xue)問題和關鍵技術(shu)，旨(zhi)在通過學(xue)科(ke)交叉實現材料-器件(jian)-系統(tong)層面(mian)的(de)整體解決(jue)(jue)方案，推(tui)動相關領域取(qu)得(de)突破性(xing)進展。

論文(wen)鏈接：//doi.org/10.1016/j.matt.2021.09.017