1. 研究目的与意义（文献综述）

随着当今社会经济的飞速发展，化石能源短缺、温室效应等问题已经越来越与人们的生活密不可分。目前，太阳能、风能、生物质能等可再生资源的开发利用已经在国民经济上发挥着越来越重要的作用。而由于可再生能源在时间和空间上是非连续的，储热系统的使用可以有效缓解能源的供需平衡，实现可再生能源的持续供应。相变材料因其良好的热物理性能，在储热系统中的应用可大大提高储热效率，同时使得可再生能源在公用及工业设施上的使用成为可能，比如太阳能发电、工业废热利用等等^[1]。正因为太阳能发电技术的兴起与飞速发展，使得储热材料的研究与应用越来越具有非常重要的现实意义。

硝酸盐是太阳能热发电站中使用最多的传热储热材料。目前，熔融盐作为热存储介质表现出优异的性能。然而，硝酸盐较低的比热值大大限制了它们的应用。而提高硝酸盐的比热会使它的储存容量大大减少，或者在同样的存储容量下可以储存更多的能量，从而提高无机盐的比热可以提高材料的储热量。现有研究表明，将少量纳米颗粒均匀分散在无机盐中，可显著提高无机盐的比热容^[2-4]。betts 等^[5]在二元硝酸盐中掺入 sio₂纳米颗粒后，比热容提高了 20%。shin 等^[6]合成了基于熔融盐掺入 sio₂纳米颗粒的纳米流体，并观察到在添加了质量分数 1%的纳米流体后有 26%的比热容升高。但关于无机盐比热容显著提高的基本调节机理尚未有一致的看法。

我国有着丰富的镁资源^[7]，氧化镁也是我国一种重要的资源开发产品，因此开展氧化镁纳米颗粒的研究及应用，对有效、充分利用我国的矿产资源有着非常重要的现实意义。纳米氧化镁作为一种新型的高功能精细无机材料，因其独特的内部结构有着特殊的热、光、电、力学和化学等性能，在储热方面有着非常重要的应用，因此纳米氧化镁的合成和制备方法备受人们的关注。目前，纳米氧化锌的制备方法按反应物料的状态可分为三大类：气相法、液相法和固相法^[8-13]，气相法分为物理气相沉积法（pvd）和化学气相沉积法（cvd）两种，物理气相沉积是利用电弧、高频、激光或等离子体高温热源将氧化物加热使之气化，然后凝聚成粒子。化学气相沉积法是利用挥发性金属化合物或金属单质蒸汽通过化学反应生成所需的化合物。液相法根据反应形式的不同分为沉淀法、溶胶一凝胶法等。固相法分为机械粉碎法和固相化学反应法^[13]。然而，气相法所需设备昂贵，产量低下，不易普及并实现工业化，固相法制备的粉体粒度范围较宽，形貌较差。液相法由于设备简单，制备的粉体形貌规则，易于工业放大生产的特点而得以广泛研究，是目前纳米粉体制备最常用的方法^[11]。近些年来,人们基于氧化-还原反应的原理,将溶胶-凝胶(sol-gel)湿化学合成法与自蔓延高温合成(shs)法有机结合起来,开发了一种制备纳米氧化物粉末的新工艺凝胶-燃烧合成法（制备流程图见图1）。该工艺节省能源、操作简单、合成速度快且成分易于控制，在制备纳米材料方面展现出独特的优势^[14]。

图1

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1) 通过学习相关文献了解国内外提高熔融盐比热的进展。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，完成材料的制备。

第8－11周：对材料的测试结果进行分析。探究出最佳制备工艺。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] dudda, b. and d. shin, effect of nanoparticle dispersion on specific heat capacity of a binary nitrate salt eutectic for concentrated solar power applications. international journal of thermal sciences, 2013. 69(7): p. 37-42.

[2] riazi, h., et al., specific heat control of nanofluids: a critical review. international journal of thermal sciences, 2016. 107: p. 25-38.

[3]程晓敏等, 利用sio2纳米颗粒增强硝酸盐储热材料比热容的实验研究. 储能科学与技术, 2016. 5(4): 第492-497页.