一种兼具光热转换和热能存储与释放功能的复合薄膜.ppt

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1、一种兼具光热转换和 热能存储与释放功能的复合薄膜,尚蒙娅，张淑东，李年，谷小敏，王振洋 中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所,目前，塑料薄膜和片材已广泛应用于食品，医疗和工业产品的包装，以及工业建筑和其他非包装领域。许多农业研究已经表明，普通农业薄膜可以提高土壤温度，增加某些蔬菜的早期产量和总产量。然而，有机塑料材料其低的热导率和缓慢的加热速率，已成为其进一步发展和应用的技术瓶颈。因此，将光辐射直接收集并快速转化为热能是非常重要的。虽然高导热填料包括金属/金属氧化物颗粒和各种形式的碳材料可以提高整体的导热性，加速从光吸收剂到基体的热扩散，但是如何在一个薄膜材料中结合快速热转换和热储存及释

2、放功能，仍然是一个挑战性的问题。,示意图 1. 兼具光热转换和热能存储与释放功能的 纳米复合薄膜设计构思,图3. PEG/PVA/Au NPs 双功能膜(A), PVA/Au NPs 单功能膜 (B) PEG/PVA 净膜(C) 分别在 1.94, 4.25, 6.58 及 7.36 w cm-2 的激光密度照射下的时间-温度图. (D) 双功能膜在激光密度为7. 36 w cm-2照射下进行15次循环测试的时间-温度图.,图2. (A) 激光照射激发复合薄膜中AuNPs SPR效应示意图. (B) PEG/PVA/Au NPs , PVA/Au NPs 及PEG/PVA薄膜在 532nm 激

3、光照射密度为6.58 W cm-2时的时间-温度图. (C) 含0.23 wt% AuNPs及40 wt% PEG2000的复合薄膜DSC图. (D) 复合薄膜随照射时间变化的热红外图.,本课题组成功制备了可以高效、快速进行光热转换并存储热能的双功能纳米复合薄膜。所制备的复合薄膜在模拟太阳光或低功率激光照射下可以通过金纳米粒子的表面等离子共振效应快速并均一地产生热能。当激光的激光功率密度低至6.58 W cm-2时，双功能复合膜相比单一功能纳米复合材料，其热能存储效率可增加201%，且双功能纳米复合薄膜在15个周期的高激光功率强度的照射条件下，仍然具有良好的稳定性能。我们制备的双功能纳米复合薄膜将在涉及到量转换和存储等的领域，有广阔的应用前景。,Email： ,图4. (A) 模拟太阳光照射. (B) PEG/PVA/Au NPs双功能膜和 PEG/PVA 净膜在卤素灯照射下的时间-温度图.,图1. (A) 双功能纳米复合薄膜的简单制备过程. (B) 金纳米粒子的TEM图 (C) 不同含量金纳米粒子的复合溶液光学照片，由左至右分别为: 0, 0.139, 0.406及0.677 nM. (D) 由图 1(C)中对应的的复合溶液制得的薄膜照片.,研究背景,方案设计,实验方法,结果与讨论,结论,