化学蓄热材料方面,N'TSOUKPOE等
[13]对125种盐进行筛选,发现最有潜力的为SrBr
2∙6H
2O、LaCl
3∙7H
2O和MgSO
4∙6H
2O。RICHTER等
[14]对308种不同的无机盐进行热力学理论分析以及可逆性、反应滞后和循环稳定性的实验分析,发现SrBr
2满足应用的所有要求,是一种很有应用前景的材料。SrBr
2∙6H
2O的热分解过程分为两步,首先是从六水合物变为一水合物的过程,温度达到89β℃反应就能完全进行,采用太阳能集热器能够很容易达到该温度。当温度达到180β℃时一水合物完全脱水
[15]。水合盐的热分解过程对应蓄热过程,水合过程对应放热过程。蓄热体系反应原理简单,但在实际应用中,纯SrBr
2存在一些问题。例如,STENGLER等
[16]发现在经过多次循环后,SrBr
2颗粒会凝聚成较大的多孔结构,从而对SrBr
2的循环稳定性提出质疑。FOPAH-LELE等
[17]发现SrBr
2在换热器中会出现结块和凝胶状的问题。为解决SrBr
2循环过程出现的团聚结块问题,近年来学者们开展了许多研究,包括将SrBr
2通过浸渍的方式负载在硅胶
[18,19]、蛭石
[20]、天然石墨
[21]和膨胀蛭石
[22]上,使其形成多孔复合材料。COURBON等
[18]开发了一种初始浸渍和连续浸渍/干燥两步骤合成的方法,制备使SrBr
2充分渗入硅胶孔隙的复合材料,指出材料介孔性可以确保高吸附性能和高循环稳定性。ZHANG等
[20]提出基质能容纳的盐溶液体积主要取决于孔径和孔体积,小孔材料往往会导致蓄热材料潮解问题,而大孔材料可为盐溶液提供负载空间从而缓解溶液泄漏问题。YU等
[23]指出溶液浓度和基体的孔结构是复合吸附剂性能需要考虑的两个关键因素,两种不同孔径硅胶对LiCl吸附能力的影响研究结果显示,大孔径硅胶在高盐浓度下更易负载盐晶体。综上,多孔载体孔径是影响蓄热材料性能的重要因素。为进一步推进水合盐热化学储热材料的实际应用,需在开发高储热密度且具有快速脱水/水合反应的高效水合盐储热材料等方面进行更深入的研究。将蓄热活性组分填充或者负载于多孔载体是强化反应体系整体传质效率的重要途径。虽然近年来学者们围绕化学蓄热复合材料进行了一系列探究,但针对多孔载体孔径对复合材料蓄放热性能影响的研究鲜有报道,材料蓄放热性能与纳米碳载体孔径的联系尚不明确。