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Highly hydrophobic silanized melamine foam for facile and uniform assembly of graphene nanoplatelet towards efficient light-to-thermal energy storage

材料科学 石墨烯 复合数 三聚氰胺 化学工程 热导率 热能储存 复合材料 气凝胶 石蜡 纳米技术 生态学 工程类 生物
作者
Amir Reza Akhiani,Hendrik Simon Cornelis Metselaar,Bee Chin Ang,Mehdi Mehrali,Mohammad Mehrali
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier]
卷期号:28: 101077-101077 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2022.101077
摘要

Solar-thermal technology based on phase change materials (PCMs) has received a lot of attention as a cost-effective and practical way to overcome solar energy intermittency. However, weak photothermal conversion ability and complex preparation processes have hindered the practical application of PCMs. In this work, a new approach for facile, uniform, and firm assembly of graphene nanoplatelet (GNP) through the reaction of graphene oxide (GO) with the silanized melamine foam (MF) is introduced. Here, the deposited amino siloxane layer not only promotes the adhesion and integrity of embedded GNP/GO nanosheets but also facilitates the synthetic route compared to the previous studies. Following the reduction of GO with oleylamine (OA), the hybrid GNP/rGO foams with an integrated network were obtained. The composite PCMs were prepared through the incorporation of paraffin wax (PW) into the hybrid structure. The high hydrophobicity and porosity of the GNP/rGO foams resulted in a high loading of paraffin wax (nearly 97 wt%) and thus large transition enthalpy of 182 J g-1. The GNP/rGO framework provided excellent solar-thermal storage efficiency of up to 92.2%. The PCM composite containing the highest content of GNP (6 wt%) revealed an enhanced thermal conductivity by 87% compared to the unmodified MF/PW composite.
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