上海电力大学吴韶飞博士、潘卫国教授团队,联合上海交通大学王丽伟教授团队,提醒了金属有机结构(MOFs)吸附饱满氨的微观机理,经过核算挑选了高稳定性的氨吸附剂,构建了依据新式MOF-氨工质对的闭式吸附循环,显着提高了气候下的热能转化与贮存功能。1月8日,相关作业发表于《细胞》姊妹刊《物质》。
吸附式热能转化和贮存是高效使用太阳能和工业余热等低档次热能的要害技术之一。MOFs吸附剂具有高比表面积和孔体积以及明晰结构,而氨工质则具有宽温区和高焓值等特色,依据MOF-氨工质对的固体吸附体系展示出高储能密度和温度适应性、低热丢失等优势。怎么构筑高功能吸氨的MOFs吸附剂和新式吸附循环,是破解极点气候下可继续热能转化与贮存使用难题的要害。
依据MOFs吸氨的微观机理和低浓度氨气中的MOFs吸附稳定性规则,研讨团队探明晰MOFs在饱满氨中的循环稳定性特征,并在饱满氨工况下进行了循环稳定性验证。经过拓展现有低浓度氨气的压力规模,研讨团队猜测了MOF-氨工质对的吸附功能,为后续热能转化与贮存功能的可行性剖析指明方向。
研讨团队经过试验和核算成果规划了五种MOF-氨工质对,并构建了依据该工质对的闭式吸附循环别离点评了热泵、空调、制冰、长/短周期储热等场景下的功能,提醒了热能转化与贮存功能、解吸温度、蒸腾温度和吸附温度的内涵联系。成果显现,MOF-氨工质对在低温度的环境的供热场景下具有十分显着功能优势,为极点气候下的实践使用供给了新思路。