吃瓜天堂-吃瓜天堂热门私密事件全集 吃瓜天堂 水合物相变储能团队（程传晓副教授、王凡博士等）围绕笼型/半笼型水合物在蓄冷与微观机理方面的关键问题，近期在中科院一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal》（影响因子13.2）连续发表两篇研究论文，成果覆盖从分子尺度机制到工程性能提升的“机理—材料—应用”全链条。

成果一：半笼型水合物相变的水分子有序化机制（王凡博士）

论文题目：Water molecular ordering dynamics during TBAB semi-clathrate hydrate phase change

DOI：10.1016/j.cej.2025.168151

该研究以四丁基溴化铵（TBAB）半笼型水合物为对象，揭示了相变过程中水分子有序化/解有序化的动态特征及其内在机理；结果表明，可溶性客体（TBAB）的参与改变了相变路径，与纯水均相结冰存在本质差异，为配方设计与运行窗口优化提供了分子层面的依据。研究进一步指出，相关规律为材料配方、传热/传质强化及寿命经济性评估等后续跨尺度协同研究奠定基础。

成果二：常压条件下TBAB+R141b二元水合物的高蓄冷密度：成核与循环生成稳定性（程传晓副教授）

论文题目：High cold storage density of TBAB+R141b binary hydrate under normal pressure: Nucleation and cycle formation characteristics

DOI：10.1016/j.cej.2025.165428

创新提出TBAB与R141b协同成核策略，在常压下显著缩短诱导时间、提升蓄冷密度并强化循环稳定性：诱导时间由约120分钟缩短至23分钟（缩短约80.8%）；确定20 wt% TBAB + 15 wt% R141b为最优配比，蓄冷密度达72.41 kWh/m³，较纯TBAB提升11.4%、较冰蓄冷提升60.9%；多次循环后形成时间缩短49%、诱导时间缩短25%，并通过拉曼光谱揭示协同成核与生长机制与“记忆效应”关联。

两项工作从微观机理与工程性能两端形成呼应：前者对TBAB半笼型体系的水分子有序化动态进行了机制性阐释，为后者在TBAB+R141b二元体系中实现更快成核、更高蓄冷密度与更稳循环提供了理论支撑；后者的实验量化与参数优化又为机理研究提供了可验证的应用场景与边界条件，共同推动水合物蓄冷在建筑空调调峰、数据中心散热、食品冷链保鲜等领域的高效低碳应用与工程化落地。

项目来源：国家自然科学基金、河南省高校科技创新人才、河南省重点研发专项、中国博士后科学基金面上项目等