有机相变储能材料具有储能密度大、相变温度易于调节、过冷度小等优点，在太阳能热利用、建筑节能等热能利用领域具有显著优势。近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室“染料、光转换与生物质材料研究团队”的唐炳涛教授在电驱、光驱有机定形相变储能材料研究方面取得新进展，研究结果发表在Ind Eng Chem Res与AIChE Journal上。

唐炳涛老师指导的博士生MM Umair同学，以中空碳纤维构成的三维网络结构为支撑骨架，负载相变石蜡，得到的复合定形相变材料具有优异的相变储热特性，且长碳纤维导电网络的存在，赋予复合材料高效的电-热转换与存储能力，为制备能量转换定形相变复合材料提供了新思路，相关成果“Form-stable phase change composites supported by biomass-derived carbon scaffold with multiple energy conversion abilities”发表于Ind Eng Chem Res, 2020, 59(4), 1393-1401，DOI：10.1021/acs.iecr.9b06288。

图1：电热能量转换定形相变复合材料的制备及性能

唐炳涛老师与吕荣文教授共同指导的直博生张宇昂同学，在前期基础上（AIChE Journal, 2018,64,688），设计合成了还原氧化石墨烯负载氧化铁的复合材料 (Fe₂O₃-RGO)。Fe₂O₃在RGO全波段可见光吸收的基础上增加了350-560nm处的选择性吸收，其光致激发后，激发态迅速被RGO猝灭，从而实现能量快速转移与光热转换，赋予材料优异的可见光捕集与光热转换能力。将之应用于光驱相变材料体系及海水淡化实验，均展现出优异的光热转换性能，应用前景广阔。该研究为制备可见光有效捕集与光热转换材料提供了新思路，相关成果“Efficient photothermal conversion of Fe2O3-RGO guided from ultrafast quenching effect of photoexcited state”发表于AIChE Journal, 2020, DOI: 10.1002/aic.16975。

图2：Fe₂O₃-RGO的高效光热转换性能示意图