NH2-MIL-125 (Ti)/Vật liệu hấp phụ hỗn hợp muối Nghiên cứu đặc tính nhiệt hệ thống mở: Lưu trữ nhiệt cho hấp phụ nhiệt độ thấp mặt trời

Hồ sơ nghiên cứu

Theo thông tin được xuất bản trong “Vật liệu năng lượng mặt trời và tế bào năng lượng mặt trời” vol 310, N. Ferrigno, K. Johannes, P. Asinari, F. Kuznik và các tác giả khác đã thực hiện vật liệu tổng hợp nhiệt độ thấp được hình thành bởi NH₂MIL-125 (Ti) với muối (CaCl₂, SrBr₂Nghiên cứu đặc tính nhiệt của hệ thống mở với lưu trữ nhiệt. Bài báo được xuất bản vào ngày 15 tháng 1 năm 2027. Nghiên cứu tập trung vào hành vi lưu trữ nhiệt hấp phụ của khung hữu cơ kim loại NH₂– MIL-125 (Ti) sau khi kết hợp với muối vô cơ và kiểm tra các đặc tính nhiệt của nó trong điều kiện hệ thống mở. Hệ thống mở có nghĩa là vật liệu trao đổi hơi nước trực tiếp với bầu không khí bên ngoài trong môi trường hoạt động thực tế, có sự khác biệt với điều kiện thử nghiệm khép kín và có giá trị tham khảo để đánh giá hiệu suất của vật liệu trong điều kiện làm việc thực tế.

Hệ thống vật liệu và ý tưởng thử nghiệm

NH₂-MIL-125 (Ti) là một vật liệu MOF dựa trên titan với sửa đổi amino, cấu trúc lỗ của nó có thể cung cấp một vị trí cho hấp phụ phân tử nước; CaCl₂và SrBr₂là muối hút ẩm, có thể nâng cao khả năng hấp phụ của vật liệu composite. Kết hợp MOF với muối là một lộ trình kỹ thuật trong lĩnh vực hấp phụ lưu trữ nhiệt để khám phá các vật liệu có mật độ năng lượng cao, nhiệt độ tái tạo thấp hơn. Trọng tâm của nghiên cứu này là phương pháp mô tả đặc tính nhiệt theo “hệ thống mở”. So với hệ thống kín, hệ thống mở gần với điều kiện truyền khối lượng thực tế của giường hấp phụ trong thiết bị lưu trữ nhiệt hấp phụ nhiệt độ thấp năng lượng mặt trời, kết quả kiểm tra có ý nghĩa tham khảo trực tiếp hơn đối với việc sàng lọc vật liệu và thiết kế hệ thống. Dữ liệu hiệu suất kiểu số cụ thể không được cung cấp trong tài liệu này, vì vậy mật độ lưu trữ nhiệt hoặc độ ổn định tuần hoàn của các công thức hợp chất muối khác nhau không thể được so sánh.

Ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer

Vật liệu lưu trữ nhiệt hấp phụ thuộc vào loại vật liệu vô cơ và xốp, nhưng ứng dụng kỹ thuật của nó không thể tách rời vật liệu polymer hỗ trợ. Các con dấu, lớp cách nhiệt, liên kết giường hấp phụ và vật liệu đóng gói trong thiết bị lưu trữ nhiệt, trong môi trường hơi nước, chu kỳ nhiệt độ dao động trong một thời gian dài, yêu cầu về hiệu suất ổn định thời tiết. Trong những tình huống như vậy, chất chống oxy hóa và hệ thống ổn định quang học có thể giúp vật liệu đóng gói chống lại lão hóa oxy nóng và lão hóa nhiệt ẩm và kéo dài tuổi thọ của các thành phần. Từ góc nhìn rộng hơn của vật liệu năng lượng mới, các thành phần polymer ngoại vi của thiết bị lưu trữ năng lượng tương đồng với cơ chế lão hóa mà tấm nền PV phải đối mặt: cả hai đều cần phải chịu được tia cực tím, nhiệt độ ẩm và chuyển đổi nhiệt độ trong môi trường ngoài trời. Tấm nền PV dựa vào hệ thống công thức ổn định chịu được thời tiết để đảm bảo hiệu suất cách nhiệt và cản nước lâu dài. Vật liệu đóng gói của thiết bị lưu trữ năng lượng và hấp phụ cũng cần ý tưởng thiết kế ổn định tương tự. Các phương pháp mô tả đặc tính nhiệt hệ thống mở được cung cấp bởi nghiên cứu cũng cung cấp một tham chiếu phương pháp để đánh giá sự thay đổi hiệu suất của vật liệu đóng gói trong điều kiện giao thoa nhiệt ẩm. Điều quan trọng cần lưu ý là nghiên cứu này thuộc về công việc đặc tính cơ bản của vật liệu lưu trữ nhiệt hấp phụ và không liên quan đến công thức phụ trợ polymer hoặc thử nghiệm trực tiếp tấm nền PV, màng keo đóng gói. Đối với các công ty phụ trợ, giá trị của nó là nhiều hơn để gợi ý lưu trữ năng lượng và lưu trữ nhiệt kịch bản để hỗ trợ hiệu suất ổn định thời tiết của vật liệu polymer, thay vì đưa ra kết luận công thức có thể được áp dụng trực tiếp.

Nơi cần quan sát

Thông tin tóm tắt ban đầu bị hạn chế và lượng hấp phụ vật liệu composite, mật độ lưu trữ nhiệt, sự ổn định của chu kỳ và các điều kiện ranh giới cụ thể của thử nghiệm hệ thống mở không được tiết lộ. Tiếp theo cần chú ý đến dữ liệu hệ thống về hàm lượng muối, tỷ lệ tổng hợp và các thông số đặc tính nhiệt trong luận án hoàn chỉnh để đánh giá tiềm năng thực tế của hệ thống vật liệu này trong lưu trữ nhiệt độ thấp của năng lượng mặt trời.

Nguồn:Open-system thermal characterization of NH₂-MIL-125(Ti)/salt composites (CaCl₂, SrBr₂) for solar-driven low-temperature sorption heat storage， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.