這里針對多孔MIL-101應用于吸附冷卻過程中導熱性能差的問題，選用幾層石墨烯(FLG)作為導熱添加劑，以提高MIL-101的導熱性能。詳細研究了影響MIL-101/FLG復合材料導熱性能的一些因素，并討論了FLG對MIL-101的導熱機理。此外，還測定了水在MIL-101/FLG復合材料上的吸附/解吸性質。相關數據表明，無缺陷、高度有序的二維FLG結構確實有利于MIL-101/FLG復合材料熱導率的提高。在30℃溫度下（體積密度為0.55 g/cm3），MIL-101/20%FLG和MIL-101/25%FLG復合材料的熱導率比MIL-101高6.5和11.3倍。MIL-101/FLG復合材料的導熱系數與FLG排列方向和熱流測試方向有關，與MIL-101與FLG的界面熱阻有關。在MIL-101/FLG復合材料中加入FLG后不會影響水在MIL-101上的吸附/解吸機制。FLG的加入可以強化MIL-101表面的傳質和熱擴散過程。水在MIL-101/25%FLG復合材料上的吸附速率常數是MIL-101的2.05倍。水在MIL-101/20%FLG和MIL-101/25%FLG復合材料上的解吸溫度和解吸活化能低于MIL-101。該研究工作可為開發新型高效吸附式冷水機工作組(MIL-101/FLG-水)提供了基礎研究。
Figure 1. TPS-2500S型熱性能測量儀示意圖。
Figure 2. FLG加入量對MIL-101/FLG復合材料熱導率的影響。
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Figure 3. 體積密度對MIL-101和MIL-101/FLG復合材料熱導率的影響。
Figure 4. 測量溫度對MIL-101和MIL-101/FLG復合材料熱導率的影響。
Figure 5. MIL-101、FLG和MIL-101/FLG復合材料的XRD圖譜。
Figure 6. 一個（a）FLG，（b）MIL-101，（c）MIL-101/20%FLG復合材料和（d）MIL-101/25%FLG復合材料的掃描電鏡圖像。
該研究工作由南京工業大學Qun Cui課題組于2021年發表在Journal of Porous Materials期刊上。原文：Study on heat conduction and adsorption/desorption characteristic of MIL?101/few layer graphene composite。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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