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Solar Thermal Storage and Room-Temperature Fast Release Using a Uniform Flexible Azobenzene-Grafted Polynorborene Film Enhanced by Stretching
Macromolecules ( IF 5.1 ) Pub Date : 2019-05-24 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.macromol.9b00384 Linxia Fu , Jixing Yang , Liqi Dong , Huitao Yu , Qinghai Yan , Fulai Zhao , Fei Zhai , Yunhua Xu , Yanfeng Dang , Wenping Hu , Yiyu Feng , Wei Feng 1
Macromolecules ( IF 5.1 ) Pub Date : 2019-05-24 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.macromol.9b00384 Linxia Fu , Jixing Yang , Liqi Dong , Huitao Yu , Qinghai Yan , Fulai Zhao , Fei Zhai , Yunhua Xu , Yanfeng Dang , Wenping Hu , Yiyu Feng , Wei Feng 1
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Deformation-controlled solar thermal storage and release are important for thermal management of dynamic systems. However, few researchers have examined cyclic solid-state solar thermal utilization with different deformations. A uniform flexible stretchable solar thermal fuel film is presented using polynorbornene-templated azobenzene (PNB-Azo) with ring-opening metathesis polymerization and covalent grafting. This film has a high degree of isomerization and good storage stability compared to push–pull electronic interaction. At 20% strain rate, the film combines high-degree photocharging (85%), high energy density (49.0 Wh kg–1), and high rate of heat release induced by blue light (475 nm) at room temperature. Greater free volume improves isomerization and the first-order kinetic constant is increased by 1 order of magnitude. Reversible electric-driven dynamic stretching during charging and discharging enables PNB-Azo“fingers” to release heat more rapidly than static stretched film, resulting in a temperature increase of 1.5 °C. The result indicates that PNB-Azofilm can be used as a high-power dynamic solar heat source by controlling the deformation.
中文翻译：
使用均匀的柔性偶氮苯接枝聚降冰片薄膜通过拉伸增强太阳能储热和室温下的快速释放
变形控制的太阳能热存储和释放对于动态系统的热管理很重要。然而，很少有研究者研究具有不同变形的循环固态太阳热利用。使用聚降冰片烯为模板的偶氮苯（PNB-Azo），通过开环易位聚合和共价接枝，提出了一种均匀的柔性可拉伸太阳能热燃料膜。与推挽式电子相互作用相比，该膜具有高度的异构化和良好的储存稳定性。在20％的应变率下，该膜结合了高度光充电（85％），高能量密度（49.0 Wh kg –1），以及室温下蓝光（475 nm）引起的高放热率。较大的自由体积改善了异构化作用，并且一级动力学常数增加了一个数量级。在充电和放电过程中，可逆的电动动态拉伸使PNB-Azo“手指”比静态拉伸膜更快地释放热量，从而使温度升高了1.5°C。结果表明，PNB-Azofilm通过控制变形可以用作大功率动态太阳热源。
更新日期：2019-05-24
中文翻译：
使用均匀的柔性偶氮苯接枝聚降冰片薄膜通过拉伸增强太阳能储热和室温下的快速释放
变形控制的太阳能热存储和释放对于动态系统的热管理很重要。然而，很少有研究者研究具有不同变形的循环固态太阳热利用。使用聚降冰片烯为模板的偶氮苯（PNB-Azo），通过开环易位聚合和共价接枝，提出了一种均匀的柔性可拉伸太阳能热燃料膜。与推挽式电子相互作用相比，该膜具有高度的异构化和良好的储存稳定性。在20％的应变率下，该膜结合了高度光充电（85％），高能量密度（49.0 Wh kg –1），以及室温下蓝光（475 nm）引起的高放热率。较大的自由体积改善了异构化作用，并且一级动力学常数增加了一个数量级。在充电和放电过程中，可逆的电动动态拉伸使PNB-Azo“手指”比静态拉伸膜更快地释放热量，从而使温度升高了1.5°C。结果表明，PNB-Azofilm通过控制变形可以用作大功率动态太阳热源。
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