bet356下载

活性炭高新技术企业活性炭产学研合作基地

全国免费咨询热线:400-000-1319

联系我们
全国服务热线:400-000-1319

电(dian)话:13570151199

传真:020-39972520

邮箱:hanyancarbon@fuhcode.com

地址(zhi):广州市番禺(yu)区(qu) 南(nan)村(cun)镇兴业大道自(zi)编工(gong)业园M区(qu)1号

活性炭掺入复合材料吸附乙醇蒸气
文章作者:bet356下载网络部 更新时间:2021-7-13 16:10:13

  活性炭掺入复合材料吸附乙醇蒸气

  夏(xia)日炎炎由供冷(leng)供热需求引起的(de)(de)用(yong)电(dian)量大幅(fu)上涨,为了节(jie)能(neng)减(jian)排新的(de)(de)节(jie)能(neng)技(ji)术尤为重要。吸(xi)附热泵在活(huo)性炭吸(xi)附剂吸(xi)附解吸(xi)和(he)吸(xi)附质蒸发冷(leng)凝过程中,利用(yong)吸(xi)附床代替压缩机来达到制(zhi)(zhi)冷(leng)和(he)制(zhi)(zhi)热的(de)(de)目的(de)(de)。它克服(fu)了机械压缩系(xi)统和(he)液-汽吸(xi)收系(xi)统的(de)(de)局限性,具(ju)有能(neng)利用(yong)低级(ji)热量、无运动部件和(he)具(ju)有良好储热性能(neng)的(de)(de)固体吸(xi)附剂等优点。在常用(yong)制(zhi)(zhi)冷(leng)剂中,乙(yi)醇蒸气(qi)(qi)具(ju)有水(shui)所(suo)不(bu)具(ju)有的(de)(de)低凝固点(-114℃)的(de)(de)特点,满足其(qi)在低温条件下的(de)(de)应用(yong);与甲醇蒸气(qi)(qi)相比(bi),乙(yi)醇蒸气(qi)(qi)无毒(du)、生态相容,与各种(zhong)材料相容,但其(qi)潜热比(bi)甲醇蒸气(qi)(qi)低30%。

  在(zai)常见的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)剂中(zhong),活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭来源多,价格低(di)廉,活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭对(dui)制(zhi)(zhi)冷(leng)剂乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)气(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)能(neng)(neng)力大,解吸(xi)温度(du)和吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)热(re)低(di)。因此,有大量关于活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭-乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)在(zai)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)制(zhi)(zhi)冷(leng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)应(ying)用。通过新(xin)型小型吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)式制(zhi)(zhi)冷(leng)机样机的(de)(de)(de)(de)(de)设计、实施和测试,利用活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭/乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)工作对(dui)空(kong)调和制(zhi)(zhi)冷(leng)条件下(xia)所(suo)能(neng)(neng)达到的(de)(de)(de)(de)(de)热(re)力学性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)进行(xing)评估,并开展了实验活(huo)(huo)动确定(ding)市(shi)场上(shang)可(ke)用的(de)(de)(de)(de)(de)好(hao)(hao)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。当然也有好(hao)(hao)用的(de)(de)(de)(de)(de)复合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。尽管(guan)复合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭都对(dui)乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)气(qi)具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng),但目前尚无研究(jiu)(jiu)将其制(zhi)(zhi)成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭复合吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)并将其应(ying)用于乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)气(qi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)。我们这次使用了很多种不同(tong)比例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加掺入活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭和复合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),从而进行(xing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)对(dui)乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)研究(jiu)(jiu)。

  活性炭掺入复合材料的合成

  这次研(yan)究的(de)复(fu)合(he)(he)材料是通过(guo)(guo)水(shui)(shui)热法合(he)(he)成(cheng)的(de)。具体(ti)合(he)(he)成(cheng)过(guo)(guo)程如下(xia):首先将12克硝酸(suan)铬(III)九水(shui)(shui)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)、1,4-苯二(er)甲(jia)(jia)酸(suan)和144毫升蒸(zheng)(zheng)馏水(shui)(shui)放入(ru)三(san)(san)口烧瓶中(zhong),加热搅拌三(san)(san)口烧瓶在油(you)中(zhong)30分钟使其混合(he)(he)均匀。然(ran)后(hou)将混合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)转移到(dao)衬(chen)有聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯的(de)高压釜(fu)中(zhong),向混合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)中(zhong)加入(ru)1.5mL氢(qing)氟(fu)酸(suan)。然(ran)后(hou)将混合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)在油(you)中(zhong)加热8小时。反(fan)应(ying)结束后(hou),取出反(fan)应(ying)器,冷却(que)至(zhi)室温。我们将粗产物(wu)(wu)(wu)(没有不(bu)完全反(fan)应(ying)的(de)对苯二(er)甲(jia)(jia)酸(suan)晶体(ti))和N,N-二(er)甲(jia)(jia)基甲(jia)(jia)酰胺加热并(bing)搅拌1小时。最后(hou),将所得(de)(de)混合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)过(guo)(guo)滤(lv);将滤(lv)液(ye)离(li)心(xin),并(bing)依(yi)次用氟(fu)化(hua)铵、水(shui)(shui)、乙(yi)醇(chun)蒸(zheng)(zheng)气洗(xi)涤。离(li)心(xin)得(de)(de)到(dao)的(de)产物(wu)(wu)(wu)在下(xia)真空干燥(zao)12小时。通过(guo)(guo)添加不(bu)同含量的(de)活(huo)性炭,得(de)(de)到(dao)两种复(fu)合(he)(he)材料:5%活(huo)性炭复(fu)合(he)(he)材料和10%活(huo)性炭复(fu)合(he)(he)材料。

  图1:三个样(yang)品(pin)成品(pin)。

  扫描电镜分析

  合成(cheng)样品的SEM图像如图2示。复(fu)合材料晶体(ti)明显呈(cheng)现规(gui)则的八(ba)面体(ti)结(jie)构(gou),5%活(huo)性炭掺入和10%活(huo)性炭掺入与复(fu)合材料晶体(ti)结(jie)构(gou)相同,类似于八(ba)面体(ti)立面结(jie)构(gou),但复(fu)合晶体(ti)表(biao)面呈(cheng)现一定的缺陷。

  图2:(a)复合材(cai)料的(de)(de)SEM图像,(b)掺入5%活性炭(tan)和(c)10%活性炭(tan)的(de)(de)样品。

  乙醇蒸气吸附等温线

  吸(xi)(xi)(xi)(xi)附等温(wen)线可用于(yu)(yu)分析(xi)在特定吸(xi)(xi)(xi)(xi)附温(wen)度下(xia)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附剂与制冷剂之(zhi)间的(de)(de)平衡吸(xi)(xi)(xi)(xi)附容量和(he)相互作(zuo)用。对(dui)于(yu)(yu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附制冷,吸(xi)(xi)(xi)(xi)附材料的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附性(xing)(xing)能应在中低相对(dui)压(ya)力(li)范围内表(biao)现出(chu)快速吸(xi)(xi)(xi)(xi)附的(de)(de)特性(xing)(xing)。对(dui)于(yu)(yu)以乙(yi)醇蒸汽为制冷剂的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附式制冷系统,探索活性(xing)(xing)炭在0.05-0.4相对(dui)压(ya)力(li)下(xia)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附性(xing)(xing)能是非常必要的(de)(de)。

  图3复(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)对乙醇蒸气吸(xi)附(fu)(fu)(fu)等(deng)(deng)温(wen)(wen)线(xian),从图中可以看出(chu)三(san)种材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)乙醇蒸气吸(xi)附(fu)(fu)(fu)等(deng)(deng)温(wen)(wen)线(xian)均呈现“I型”吸(xi)附(fu)(fu)(fu)等(deng)(deng)温(wen)(wen)线(xian)。吸(xi)附(fu)(fu)(fu)剂(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)主要吸(xi)附(fu)(fu)(fu)区间在0-0.4的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)对压(ya)力下(xia)。此外,当相(xiang)对压(ya)力为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0-0.05时,三(san)种材(cai)(cai)料(liao)(liao)均表现出(chu)快(kuai)速吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能(neng)力。这(zhei)种现象可归因(yin)于不饱和(he)(he)金属位点的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)位。当相(xiang)对压(ya)力为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.05时,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)复(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)对乙醇蒸气的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能(neng)力分别为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)约(yue)0.4g/g、0.25g/g、0.22g/g。当相(xiang)对压(ya)力为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.4时,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)复(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)对乙醇蒸气的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能(neng)力分别为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)约(yue)0.9g/g、0.62g/g、0.55g/g。5%活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)掺(chan)入(ru)对乙醇蒸气的(de)(de)(de)(de)(de)饱和(he)(he)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)容(rong)(rong)量(liang)约(yue)为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.7g/g,乙醇蒸气的(de)(de)(de)(de)(de)10%活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)掺(chan)入(ru)约(yue)为(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.61g/g。本研究(jiu)制备的(de)(de)(de)(de)(de)复(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)乙醇蒸气饱和(he)(he)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)容(rong)(rong)量(liang)稍(shao)低(di),是由加热(re)速率、净化、压(ya)力等(deng)(deng)引起的(de)(de)(de)(de)(de)。与纯样(yang)品复(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)相(xiang)比,5%活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)掺(chan)入(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)饱和(he)(he)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)降(jiang)低(di)了28%,10%活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)掺(chan)入(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)饱和(he)(he)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)降(jiang)低(di)了37%。结果表明,活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)掺(chan)入(ru)能(neng)更好地用于制冰(bing)和(he)(he)冷藏条(tiao)件。

  图3:复(fu)合材(cai)料和活性炭(tan)的(de)掺(chan)入(ru)在30℃乙醇蒸(zheng)气的(de)吸附(fu)等温线。

  活性(xing)(xing)炭吸附乙醇(chun)蒸(zheng)气的究采(cai)用水热法成功制备了复(fu)合(he)材料,5%活性(xing)(xing)炭和(he)10%活性(xing)(xing)炭。对材料进行了深度分(fen)析并探讨了样品对乙醇(chun)蒸(zheng)气的吸附性(xing)(xing)能。

  (1)活性(xing)炭的(de)加入对复合材料的(de)骨架晶体结构(gou)没有影响。

  (2)SEM结果表明,三种样品具有相(xiang)似(si)的规则(ze)八面(mian)体结构(gou),但活(huo)性炭的加入会导(dao)致活(huo)性炭掺复合材料晶体表面(mian)出(chu)现一(yi)定缺陷。

  (3)与复(fu)合材料相比,活性(xing)炭的掺入(ru)使(shi)热稳定性(xing)有所提高。

  (4)氮吸附和解吸等温线结(jie)果表明(ming)复(fu)合材料的(de)比表面积和孔(kong)体积显着增加,三个样品具有两种不同的(de)笼状(zhuang)结(jie)构。活性炭的(de)加入(ru)有利(li)于中孔(kong)的(de)打(da)开。

  (5)当相对压力(li)P/P0≤0.4时,三(san)个样品均(jun)表现出(chu)对乙醇(chun)(chun)蒸气的快(kuai)速吸(xi)附(fu)。虽然复(fu)合(he)材料的乙醇(chun)(chun)蒸气吸(xi)附(fu)能力(li)下(xia)降,但活性(xing)炭(tan)的掺入表现出(chu)更均(jun)匀的吸(xi)附(fu)速率(lv)。这说(shuo)明了活性(xing)炭(tan)复(fu)合(he)材料在吸(xi)附(fu)式制冷(leng)系统中的应(ying)用前景。

  我们这次研究的(de)活性炭复合材(cai)料,为今后乙醇蒸汽工质在吸附制冷(leng)中的(de)应用提供了(le)参考(kao),如果有任何技术问题都(dou)可以(yi)咨(zi)询(xun)我们了(le)解的(de)。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

本文链接:http://fuhcode.com/hangye/hy1016.html

查看更多分类请点击:公司资讯    行业新闻    媒体报导    百科知识    

var _hmt = _hmt || []; (function() { var hm = document.createElement("script"); hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?78ebdacae9da971faf025645ab77d367"; var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(hm, s); })();