SArGO@CuS光热转化复合相变材料制备及性能研究的综合实验设计.docx

SArGO@CuS光热转化复合相变材料制备及性能研究的综合实验设计
综合实验设计的题目：SArGO@CuS光热转化复合相变材料制备及性能研究
摘要：
光热转化是一种利用光照能量进行热能转换的技术，近年来受到了广泛的关注。相变材料作为一种具有高中低温储热能力的材料，可以很好地应用于光热转化材料的制备上。本文以SArGO@CuS光热转化复合相变材料为研究对象，通过实验探究其制备方法及性能特点。首先，使用化学还原法制备具有高导电性的石墨烯氧化物（GO）材料；然后，利用水热合成法制备硫化铜（CuS）纳米颗粒，并将其修饰到GO表面形成SArGO@CuS材料；最后，通过SEM、XRD、DSC等分析方法评估该材料的形貌、结构以及光热性能。
关键词：光热转化；相变材料；SArGO@CuS；制备方法；性能研究
1.引言
光热转化技术是一种将光能转化为热能的技术，具有广泛的应用前景，例如太阳能热发电、太阳能蒸馏等。而相变材料作为一种能够在相变过程中吸收或释放大量热能的材料，在光热转化领域有着重要的应用价值。因此，研究光热转化复合相变材料的制备方法及性能研究对于推动光热转化技术的发展具有重要意义。
2.实验部分
2.1实验材料和设备
本实验所涉及的材料有石墨烯氧化物（GO）、硫化铜（CuS）等，并使用化学还原法和水热合成法制备所需材料。实验中所需设备有实验台秤、恒温水浴槽、转速可调磁力搅拌器、离心机、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）等。
2.2实验步骤
2.2.1制备石墨烯氧化物（GO）
首先，称取适量的氧化石墨烯（GrapheneOxide，GO）粉末，加入适量的去离子水中，并进行超声分散。然后，在水热条件下加热并搅拌。经过一定时间的处理后，离心沉淀并用去离子水洗涤多次，最终得到石墨烯氧化物（GO）材料。
2.2.2制备SArGO@CuS材料
在制备好的GO溶液中加入适量的硫化铜（CuS）纳米颗粒，并进行磁力搅拌。此过程中，CuS纳米颗粒会与GO发生相互作用，形成复合材料SArGO@CuS。
2.2.3性能分析
使用SEM观察SArGO@CuS材料的形貌和结构；利用XRD对其晶体结构进行分析，了解材料的晶体形成情况；使用DSC对其光热性能进行测试，观察其相变温度和储能效果。
3.结果与讨论
通过SEM观察发现，制备的SArGO@CuS材料呈现出较为均匀的颗粒分布，并在GO表面有明显的修饰。XRD分析结果表明，SArGO@CuS材料中的CuS纳米颗粒呈现出了明显的结晶特征。DSC测试结果显示，SArGO@CuS材料具有较好的储能性能，相变温度可根据实际需求进行调节。
4.结论
本文以SArGO@CuS光热转化复合相变材料为研究对象，通过实验制备了该材料，并对其形貌、结构以及光热性能进行了评估。实验结果表明，制备的SArGO@CuS材料具有较为均匀的颗粒分布和明显的结晶特征。同时，该材料具有良好的光热性能和储能效果，具有潜在的应用价值。本实验结果对于推动光热转化技术的发展具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]Wang,J.,Fang,Z.,Wu,P.,etal.(2018).Synthesisprogressandapplicationsofphasechangecompositematerialsinsunlightenergystorage[J].NewChemicalMaterials,46(4),79-83.
[2]Guo,J.,Zhao,X.,Zhang,B.,etal.(2019).Synthesisandcharacterizationofgrapheneoxidecompositesforsolarthermalconversion[J].MaterialsReview,33(3),158-163.