近日，校资源与环境工程学院省级大学生创新训练项目研究团队在国际期刊《Journal of Environmental Management》发表研究成果《Porous geopolymer from cyanobacterial sludge and coal fly ash as shape-stabilizing matrix for thermal energy storage using phase change paraffin》，该论文第一作者为慕紫怡，邓锐老师为通讯作者，团队其他成员有王宇见、陈佳豪、李瑞鑫、杨医愚，充分发挥本科生科研创新能力。
化石能源大量消耗带来能源危机与温室气体排放双重压力，与此同时，火电产生的粉煤灰、湖泊富营养化带来的蓝藻堆积，带来严峻生态处置难题。相变石蜡是建筑调温储能极具潜力的材料，但熔融状态下容易泄漏，制约实际使用。针对上述痛点，团队以蓝藻、粉煤灰为主要原料，以蛋清粉作为生物表面活性剂、过氧化氢作为发泡剂，制备多孔骨架，再通过真空浸渍载入相变石蜡，得到复合储能材料CCGP。
图1 CCGP的制备流程
研究系统探究碱浓度、发泡剂、表面活性剂、蓝藻与粉煤灰配比对于多孔骨架孔隙结构、力学与热学性能的影响，确定最优制备配方。蓝藻内部有机纤维既充当造孔模板，部分组分在碱性条件下降解还参与凝胶聚合反应。实验结果表明，优化后复合材料凝固焓67.58J/g、熔融焓69.23J/g，热稳定性可达600℃；经过140 次热循环测试，相变焓衰减幅度不足5%，具备良好循环性能。孔隙毛细束缚作用有效抑制石蜡泄漏，石蜡与多孔基体仅发生物理吸附，无新的化学反应生成，材料安全可靠。
图2 (a)PCP与CCGP的TGA及(b)DTG，(c)CCG与CCGP的热导率，(d)CCGP热循环过程中的质量损失速率，
CCGP热循环前(e)及热循环后(f)的DSC曲线
本研究获国家自然科学基金（Grant No. 42507626）、生态环境部重金属污染物监测重点实验室开放基金（Grant No. KLMHM202528）、中央高校基本科研业务费（JZ2026HGTS0257）、全国大学生创新创业训练计划（Grant No. S202510359411），以及青海省重点研发与成果转化计划（Grant No. 2025-OY- 46）资助。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479726026344。
(慕紫怡、邓锐/文 慕紫怡、邓锐/图 王世伟、付贤钟/审核）
