介孔限域无机定形相变体系的相平衡规律及其智能储热-放热行为

无机固-液相变材料以其低成本、高潜热密度和室温温区的临界反应温度，成为太阳光热等低品位热源智能利用的理想选择。然而，此类材料绝大多数属于水溶性无机盐，其智能储热-放热应用一直面临着易过冷和相分离的技术瓶颈。本项目拟采用介孔结构限域，设计硫酸钠和氯化钙等无机盐的定形相变纳米结构体系，研究水溶性无机盐纳米结构可控制备及其微纳复合体系组装的新方法；通过相变热力学和动力学研究，探索介孔限域条件下储热材料新的相平衡规律；并研究基体孔隙率、孔径尺度、温度和材料种类对比热容、热导的影响规律，进而认识其智能储热-放热新机制。创新之处在于通过介孔限域解决无机固液相变材料易过冷、相分离和封装难的挑战性难题，并实现相变温度的调节及其储存热量的可控释放，据此发展介孔结构协同增强的智能储热-放热技术。本项目的成功研究将丰富介孔限域条件下相平衡和相变动力学的科学内涵，也为太阳光热等低品位热源的高效利用提供关键材料。

本项目紧紧围绕任务书中开展工作，设计并发展了一系列新型的介孔限域无机相变纳米复合体系，发现了介孔限域条件下无机材料相平衡的新规律，克服了无机储热相变材料易过冷和相分离的难题；深入揭示了界面耦合条件下相变材料相变潜热和相变临界温度调控的微观机制，实现了相变潜热的大幅提高和相变温度的大幅调控；发展了储存热能可控释放的新途径，通过二维限域，实现了相变储热的可控释放；发展了一系列具有智能控热功能的纳米复合相变材料体系，为智能控热节能应用提供了关键材料体系。.相关研究结果在Angew Chem Int Ed（影响因子13.734，1篇）、J Mater Chem（影响因子6.101，2篇）、 J Phys Chem C（影响因子4.814，2篇）、Sol Energ Mater & Sol Cell（影响因子4.63，1篇）、Rsc Adv（影响因子2.562，1篇）等国际杂志发表SCI论文7篇。申请国家发明专利两项，其中一项已经获得授权。.本项目的研究任务已经超额圆满完成。