含无机空心颗粒纳米流体的光热特性及其调控机制研究
结题报告
批准号:
51172117
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
朱海涛
依托单位:
学科分类:
E0210.无机非金属类生物材料
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
王立秋、孟照国、唐亚明、林琳、蒋威、段金凤、王连刚
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中文摘要
纳米流体是在液体介质中添加纳米粒子形成的一类新型软材料,在太阳能光热转换及光伏电池光谱分频方面具有良好的应用前景。但是关于纳米流体光热转换特性影响规律及其调控机制这一科学问题的研究,迄今国内外未见报道。针对目前纳米流体对太阳光的吸收频带窄、光热转换效率低的问题,本项目调控合成对不同波段太阳光具有选择性强吸收的无机空心颗粒,然后制成太阳能光热转换及光伏电池分频用纳米流体;系统研究纳米流体光吸收、光散射和光热转换特性的影响因素和规律;利用准晶体近似等理论对纳米流体的光吸收、光散射进行数值模拟和理论计算;通过实验与理论计算结合,获得纳米流体光热转换特性的调控机制。采用无机空心颗粒制备的纳米流体,具有吸收频带宽、太阳能利用率高、材料节约、性能易调控等优点;通过实验与理论计算结合,揭示纳米流体光热转换调控机制这一科学问题,对太阳能利用和新材料开发具有重要的理论和实际意义。
英文摘要
纳米流体是在液体介质中添加纳米粒子形成的一类新型软材料,在太阳能光热转换及光伏电池光谱分频方面具有良好的应用前景。本项目调控合成了含CuS、CuInS2、Cu2O、CNTs、ATO空心颗粒以及CuO、TiO2、ATO、Bi2S3、炭黑等纳米颗粒构成的纳米流体,系统研究了纳米流体的光吸收、光散射和光热转换特性。结果表明:CuO、Bi2S3、Cu2O等纳米颗粒对可见光有好的吸收;锑掺杂氧化锡(ATO)纳米颗粒对紫外和红外波段光具有良好的吸收;碳纳米管、炭黑等碳素材料在可见光到红外的宽波段范围具有明显吸收;CuS空心颗粒的吸收与其颗粒形状、壳厚、有关;CuInS2空心颗粒的吸收大于CuS空心颗粒;ATO空心球的吸收与其壳层数有关,壳层数越多,吸收越强。ATO纳米颗粒构成的纳米流体可用于太阳能光伏利用的分频;CuO/ATO及ATO/C纳米流体可实现对太阳光的宽波段吸收和光热转换;理论计算与实验的对比结果表明:纳米颗粒的光散射对纳米流体消光有明显作用,但对光热转换无明显贡献;纳米颗粒对不同波段光的吸收是光热转换的关键因素,空心结构和异质界面对光热转换有强化作用。所获得成果对光热转换材料及太阳能利用纳米流体的设计、开发具有指导意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/jp400806k
发表时间:2013-04
期刊:Journal of Physical Chemistry C
影响因子:3.7
作者:Duan, Jinfeng;Zhang, Canying;Guo, Kai;Zhu, Haitao
通讯作者:Zhu, Haitao
DOI:--
发表时间:2012
期刊:青岛科技大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:高阳;刘宝刚;蒋全通;朱海涛
通讯作者:朱海涛
DOI:--
发表时间:2013
期刊:山东陶瓷
影响因子:--
作者:程金虎;袁吉翠;苏靖文;朱海涛
通讯作者:朱海涛
DOI:10.1166/jnn.2015.9656
发表时间:2015-04
期刊:Journal of nanoscience and nanotechnology
影响因子:--
作者:Daxiong Wu;Jinfeng Duan;Yusheng Lin;Zhaoguo Meng;Canying Zhang;Haitao Zhu
通讯作者:Daxiong Wu;Jinfeng Duan;Yusheng Lin;Zhaoguo Meng;Canying Zhang;Haitao Zhu
Roles of polyacrylate dispersant in the synthesis of well-dispersed BaSO4 nanoparticles by simple precipitation
聚丙烯酸酯分散剂在简单沉淀合成分散良好的 BaSO4 纳米颗粒中的作用
DOI:10.1016/j.partic.2013.02.005
发表时间:2014-06
期刊:Particuology
影响因子:3.5
作者:Sun, Yingying;Zhang, Feng;Wu, Daxiong;Zhu, Haitao
通讯作者:Zhu, Haitao
太阳光/微波双吸收化学储热材料的构筑及其构效关系研究
  • 批准号:
    52372204
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    朱海涛
  • 依托单位:
仿生微纳结构生物质炭/掺杂氧化锡光热转换材料的构筑及其强化水蒸发机制研究
  • 批准号:
    51872151
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    朱海涛
  • 依托单位:
微纳尺度硫化铜中空材料的调控合成及其空心效应研究
  • 批准号:
    50872061
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    朱海涛
  • 依托单位:
国内基金
海外基金