‌‌ بهینه‌سازی فرآیند انجماد در نانو کامپوزیت مواد تغییر فاز دهندهTiO2

کاربرد شیمی در محیط زیست

مقاله 4، دوره 7، شماره 26، مرداد 1395، صفحه 25-30   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

 با توجه به آلودگی­های زیست محیطی و هم­چنین تجدیدناپذیر بودن سوخت‌های فسیلی، نیاز به استفاده از روش­های نوین برای تهیه سوخت‌های پاک و تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی، آب، باد، انرژی هسته­ای و حتی انرژی حرارتی بیش­تر احساس می‌شود. یکی از انرژی‌های قابل تجدید، انرژی حرارتی است. یکی از مهم­ترین روش­های ذخیره­سازی،  انرژی حرارتی یا همان مواد تغییرفازدهنده است که در حین تغییر فاز، انرژی حرارتی را ذخیره نموده و در موارد لزوم آزاد می­کنند. مواد تغییر فازدهنده با همه مزایایی که دارند یکسری مشکلاتی از جمله نشتی و پایین بودن رسانایی حرارتی دارند. این مشکل می‌تواند با به کارگیری مواد نانوکامپوزیت بهبود پیدا کند. در این مقاله از پارافین به عنوان مواد تغییر فاز دهنده و از نانو ذره TiO₂ به عنوان بهبود دهنده خواص حرارتی در فرآیند انجماد استفاده شده است. به منظور بررسی خواص و رفتار حرارتی  نانوکامپوزیت از قبیل دماهای تغییرفاز، گرمای نهان انجماد و هم­چنین مورفولوژی  نانوکامپوزیت­ها،  به ترتیب تست­های DSC،SEM ،FT-IR   بر روی نمونه­ها انجام گرفت. نتایج نشان داد که با در نظرگرفتن همه شرایط، نانوکامپوزیت TiO₂ در سه درصد وزنی نمونه بهینه می­باشد. این  نتایج می­تواند در  طراحی سیستم­های  مختلف مدیریت حرارتی مورد استفاده بسیار زیادی قرار بگیرد.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت؛ مواد تغییرفازدهنده؛ نانوذره؛ بهینه‌سازی انرژی؛ گرمای نهان انجماد

مراجع