汪毅的论文《Study on photochemistry and component transport coupling processes of azobenzene molecular solar thermal system》于2024年发表于Applied Energy期刊。分子太阳能热(MOST)系统是一种收集、转化和储存太阳能的新技术。分子光开关在反应器中的光化学反应和组分输运机制尚不清楚。本文提出了基于分子太阳能热系统的太阳能收集转换装置的能量转化率和储能效率的模拟理论框架。所研究的光化学反应的数学模型是基于偶氮苯衍生物，它作为分子光开关，通过分子结构的开关来存储能量。通过量子力学计算得到了反应物的微观参数，并将其应用于反应过程的宏观能量转换分析。该理论框架可以预测光异构化反应的转化和储能效率，可用于反应器中组分输运分析、能量转化分析和反应速率贡献分析。重点研究了流速、入口反应物浓度、反应器尺寸等宏观因素对光异构化储能过程的影响。理论分析结果与现有实验设备的结果吻合较好。在光稳定状态下，转化率的相对误差仅为0.71%，在整个过程中，转化率的最大相对误差为10.99%。此外，在光化学反应中，我们针对介质中光子的吸收引起的吸光度衰减引入了吸光度场的概念，从而更清楚地了解这类光化学反应的局部物质转换、吸光度和能量转换。这种模拟理论框架允许在宏观环境下研究分子，从而建立实际工程与基础化学之间的联系，并为未来分子太阳能热系统的设计提供指导。
