Daalụ maka ịga leta Nature.com. Ụdị ihe nchọgharị ị na-eji nwere nkwado CSS pere mpe. Maka ahụmịhe kachasị mma, anyị na-akwado ka ị jiri ihe nchọgharị emelitere (ma ọ bụ gbanyụọ Ọnọdụ Ndakọrịta na Internet Explorer). Ka ọ dị ugbu a, iji hụ na nkwado na-aga n'ihu, anyị ga-egosi saịtị ahụ na-enweghị ụdị na JavaScript.
Oke ahịa nke sistemụ refrigeration adsorption na pampus okpomọkụ ka dị obere ma e jiri ya tụnyere sistemụ compressor ọdịnala. N'agbanyeghị nnukwu uru nke iji okpomọkụ dị ọnụ ala (kama ọrụ eletriki dị oke ọnụ), mmejuputa sistemụ dabere na ụkpụrụ adsorption ka nwere naanị ngwa ole na ole akọwapụtara. Isi ihe ọghọm nke kwesịrị iwepụ bụ mbelata na ike kpọmkwem n'ihi obere conductivity okpomọkụ na obere nkwụsi ike nke adsorbent. Sistemụ refrigeration adsorption azụmahịa dị ugbu a dabere na adsorbers dabere na efere okpomọkụ exchangers ekpuchi iji mee ka ikike oyi dịkwuo mma. A maara nke ọma na mbelata ọkpụrụkpụ nke mkpuchi ahụ na-eduga na mbelata na mgbochi mbufe oke, na ịbawanye mpaghara elu na oke olu nke usoro conductive na-eme ka ike dịkwuo elu na-enweghị imebi arụmọrụ. Eriri ígwè ejiri rụọ ọrụ a nwere ike inye mpaghara elu kpọmkwem na oke nke 2500–50,000 m2/m3. Ụzọ atọ maka inweta mkpuchi nnu dị gịrịgịrị mana kwụsiri ike nke mmiri nnu na elu ígwè, gụnyere eriri ígwè, maka mmepụta mkpuchi na-egosi maka oge mbụ ihe mgbanwe okpomọkụ dị elu. A na-ahọrọ ọgwụgwọ elu nke dabere na anodizing aluminum iji mepụta njikọ siri ike n'etiti mkpuchi ahụ na substrate. E jiri nyocha eletrọn microscopy nyochaa obere nhazi nke elu ahụ si na ya pụta. E jiri mbelata ntụgharị uche zuru oke Fourier transform infrared spectroscopy na ike dispersive X-ray spectroscopy iji lelee ọnụnọ nke ụdị achọrọ na nnwale ahụ. E gosipụtara ikike ha ịmepụta hydrates site na njikọta thermogravimetric analysis (TGA)/differential thermogravimetric analysis (DTG). A hụrụ adịghị mma karịa 0.07 g (mmiri)/g (composite) na mkpuchi MgSO4, na-egosi ihe ịrịba ama nke nkụchi mmiri na ihe dị ka 60 °C ma na-emegharị mgbe emechara mmiri. E nwetakwara nsonaazụ dị mma na SrCl2 na ZnSO4 yana ọdịiche dị oke nke ihe dị ka 0.02 g/g n'okpuru 100 °C. A họọrọ Hydroxyethylcellulose dị ka ihe mgbakwunye iji mee ka nkwụsi ike na njikọta nke mkpuchi ahụ dịkwuo elu. E jiri TGA-DTG nyochaa njirimara adsorptive nke ngwaahịa ndị a n'otu oge, e jikwa usoro dabere na ule ndị akọwara na ISO2409 mara njikọta ha. A na-eme ka nguzosi ike na njikọta nke mkpuchi CaCl2 ka mma nke ukwuu ebe ọ na-ejigide ikike adsorption ya na ọdịiche dị n'etiti 0.1 g/g na okpomọkụ dị n'okpuru 100 °C. Na mgbakwunye, MgSO4 na-ejigide ikike ịmepụta hydrates, na-egosi ọdịiche dị n'etiti ihe karịrị 0.04 g/g na okpomọkụ dị n'okpuru 100 °C. N'ikpeazụ, a na-enyocha eriri ígwè a kpuchiri ekpuchi. Nsonaazụ ya na-egosi na njikwa okpomọkụ dị irè nke nhazi eriri a kpuchiri na Al2 (SO4)3 nwere ike ịdị elu karịa ugboro 4.7 ma e jiri ya tụnyere olu nke Al2 (SO4)3 dị ọcha. E lere mkpuchi nke mkpuchi ndị a mụrụ anya, e wee jiri onyonyo microscopic nke akụkụ obe nyochaa nhazi dị n'ime ya. E nwetara mkpuchi nke Al2 (SO4)3 nwere ọkpụrụkpụ ihe dị ka 50 µm, mana a ga-emezi usoro ahụ dum iji nweta nkesa yiri nke ahụ.
Sistemụ adsorption enwetawo ọtụtụ nlebara anya n'ime iri afọ ole na ole gara aga ebe ha na-enye ihe ọzọ dị mma maka gburugburu ebe obibi na pamụpụ okpomọkụ mkpakọ ọdịnala ma ọ bụ sistemụ friji. Site na mmụba nke ụkpụrụ nkasi obi na okpomọkụ nkezi ụwa, sistemụ adsorption nwere ike ibelata ịdabere na mmanụ ọkụ n'ọdịnihu dị nso. Na mgbakwunye, enwere ike ibufe mmezi ọ bụla na refrigeration adsorption ma ọ bụ pamụpụ okpomọkụ na nchekwa ike okpomọkụ, nke na-anọchite anya mmụba ọzọ na ikike iji ike mbụ nke ọma. Isi uru nke pamụpụ okpomọkụ adsorption na sistemụ refrigeration bụ na ha nwere ike ịrụ ọrụ na obere oke okpomọkụ. Nke a na-eme ka ha dabara adaba maka isi mmalite okpomọkụ dị ala dịka ike anyanwụ ma ọ bụ okpomọkụ mkpofu. N'ihe gbasara ngwa nchekwa ike, adsorption nwere uru nke njupụta ike dị elu na obere mwepu ike ma e jiri ya tụnyere nchekwa okpomọkụ dị mma ma ọ bụ nke zoro ezo.
Ngwuputa okpomọkụ nke adsorption na sistemụ refrigeration na-agbaso otu usoro thermodynamic dịka ndị otu ha na-eme ka uzuoku dị nro. Isi ihe dị iche bụ nnọchi nke ihe ndị na-eme ka uzuoku dị nro na ndị na-eme ka uzuoku dị nro. Ihe ahụ nwere ike itinye uzuoku refrigerant dị ala na okpomọkụ dị mma, na-eme ka uzuoku dịkwuo jụụ ọbụlagodi mgbe mmiri ahụ dị oyi. Ọ dị mkpa ijide n'aka na adsorber ahụ jụrụ oyi mgbe niile iji wepụ enthalpy nke adsorption (exotherm). A na-emegharị adsorber ahụ na okpomọkụ dị elu, na-eme ka uzuoku refrigerant ahụ gbazee. Ịkpo ọkụ ga-anọgide na-enye enthalpy nke desorption (endothermic). Ebe ọ bụ na a na-amata usoro adsorption site na mgbanwe okpomọkụ, njupụta ike dị elu chọrọ nnukwu conductivity okpomọkụ. Agbanyeghị, obere conductivity okpomọkụ bụ ihe isi ike na ọtụtụ ngwa.
Isi nsogbu nke conductivity bụ ịbawanye uru ya nkezi ma na-edozi ụzọ njem nke na-enye mmiri adsorption/desorption. A na-ejikarị ụzọ abụọ eme ihe iji mezuo nke a: ihe mgbanwe okpomọkụ mejupụtara na ihe mgbanwe okpomọkụ kpuchie. Ihe ndị mejupụtara ihe kacha ewu ewu ma na-aga nke ọma bụ ndị na-eji ihe mgbakwunye dabere na carbon, ya bụ, graphite gbasaa, carbon activated, ma ọ bụ eriri carbon. Oliveira et al. 2 tinyere ntụ ntụ graphite gbasaa gbasaa na calcium chloride iji mepụta adsorber nwere ikike oyi kpọmkwem (SCP) nke ruru 306 W/kg na coefficient nke arụmọrụ (COP) nke ruru 0.46. Zajaczkowski et al. 3 tụrụ aro ngwakọta nke graphite gbasaa, eriri carbon na calcium chloride na mkpokọta conductivity nke 15 W/mK. Jian et al4 nwalere ihe mejupụtara ya na sulfuric acid ejiri graphite eke gbasaa gbasaa (ENG-TSA) gwọọ dị ka ihe ndabere na okirikiri oyi adsorption nke ọkwa abụọ. Ihe nlereanya ahụ buru amụma na COP ga-adị site na 0.215 ruo 0.285 na SCP ga-adị site na 161.4 ruo 260.74 W/kg.
Ihe ngwọta kachasị mma bụ ihe na-agbanwe okpomọkụ a kpuchiri ekpuchi. Enwere ike kewaa usoro mkpuchi nke ihe ndị na-agbanwe okpomọkụ ndị a ụzọ abụọ: njikọta kpọmkwem na ihe na-ejikọ. Ụzọ kachasị aga nke ọma bụ njikọta kpọmkwem, nke gụnyere ịmepụta ihe ndị na-adọrọ adọrọ ozugbo n'elu ihe ndị na-agbanwe okpomọkụ site na ihe ndị kwesịrị ekwesị. Sotech5 enwetala ikike maka usoro maka ịmepụta zeolite a kpuchiri ekpuchi maka ojiji na usoro oyi nke Fahrenheit GmbH mepụtara. Schnabel et al6 nwalere arụmọrụ nke zeolite abụọ a kpuchiri na ígwè anaghị agba nchara. Agbanyeghị, usoro a na-arụ ọrụ naanị na ihe ndị na-adọrọ adọrọ kpọmkwem, nke na-eme ka mkpuchi na ihe na-ejikọ emechi bụrụ ihe ọzọ na-adọrọ mmasị. Ihe ndị na-ejikọ bụ ihe ndị na-agafe agafe ahọpụtara iji kwado njikọta sorbent na/ma ọ bụ nnyefe oke, mana ha anaghị arụ ọrụ ọ bụla na mmụba adsorption ma ọ bụ conductivity. Freni et al. Ihe ndị na-agbanwe okpomọkụ aluminom kpuchiri ekpuchi 7 nwere zeolite AQSOA-Z02 nke ejiri ihe na-ejikọta ụrọ kwụsie ike. Calabrese et al.8 mụrụ nkwadebe nke mkpuchi zeolite na ihe ndị na-ejikọta polymeric. Ammann na ndị otu ya.9 tụrụ aro ụzọ e si akwadebe ihe mkpuchi zeolite porous site na ngwakọta magnetik nke polyvinyl alcohol. A na-ejikwa alumina (alumina) dị ka ihe njikọta 10 na ihe njikọta ahụ. Dịka anyị maara, a na-eji cellulose na hydroxyethyl cellulose naanị na njikọta ya na ihe ndị na-eme ka ihe dị n'ahụ dị ndụ11,12. Mgbe ụfọdụ, a naghị eji gluu maka agba ahụ, mana a na-eji ya arụ ụlọ 13 n'onwe ya. Njikọta nke alginate polymer matrices na ọtụtụ nnu hydrates na-emepụta ihe owuwu bead dị iche iche nke na-egbochi ntapu mmiri n'oge nkụ ma na-enye nnyefe oke oke. Ejirila ụrọ dị ka bentonite na attapulgite dị ka ihe njikọta maka nkwadebe nke ihe mejupụtara15,16,17. Ejirila Ethylcellulose mee ka calcium chloride ma ọ bụ sodium sulfide dị obere.
Enwere ike kewaa ihe mejupụtara ya nwere usoro ígwè oghere n'ime ihe mgbanwe okpomọkụ mgbakwunye na ihe mgbanwe okpomọkụ a kpuchiri ekpuchi. Uru nke ihe owuwu ndị a bụ oke elu dị elu. Nke a na-eme ka elu kọntaktị buru ibu n'etiti ihe na-eme ka ihe na-adịghị agbanwe agbanwe na ígwè na-enweghị mgbakwunye nke oke inert, nke na-ebelata arụmọrụ zuru oke nke okirikiri friji. Lang et al. 20 emeela ka njikwa zuru oke nke ihe na-eme ka ... ghara ịdị mma pụta ìhè. Ọ bụ ezie na a na-eji ihe mejupụtara ya eme ihe dị ka ihe mgbanwe usoro (PCMs), nchọpụta nke Li et al. 22 na Zhao et al. 23 na-amasịkwa ya maka chemisorption. Ha tụnyere arụmọrụ nke graphite na ụfụfụ ígwè gbasaa ma kwubie na nke ikpeazụ ka mma naanị ma ọ bụrụ na ọ bụghị nsogbu. Palomba et al. atụnyere ihe owuwu ígwè ndị ọzọ dị n'ime ihe ndị na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe ghara ịdị mma n'oge na-adịbeghị anya24. Van der Pal et al. amụọla nnu ígwè ndị e tinyere n'ime ụfụfụ 25. Ihe atụ niile gara aga kwekọrọ na akwa dị oke nke ihe na-eme ka ihe na-eme ka ihe ghara ịdị mma. A naghị eji ihe owuwu ígwè nwere oghere kpuchie ihe ndị na-eme ka mmiri jupụta, nke bụ ngwọta kacha mma. Enwere ike ịchọta ihe atụ nke ijikọ na zeolites na Wittstadt et al. 26 mana emebeghị mgbalị ọ bụla ijikọta nnu hydrates n'agbanyeghị oke ike ha dị elu 27.
Ya mere, a ga-enyocha ụzọ atọ e si akwadebe mkpuchi ihe na-eme ka ihe ghara ịdị ọcha n'isiokwu a: (1) mkpuchi ihe na-eme ka ihe ghara ịdị ọcha, (2) mmeghachi omume kpọmkwem, na (3) ọgwụgwọ elu. Hydroxyethylcellulose bụ ihe na-eme ka ihe ghara ịdị ọcha n'ọrụ a n'ihi nkwụsi ike na njikọta mkpuchi dị mma yana ihe na-eme ka ihe ghara ịdị ọcha n'ahụ. A na-enyocha ụzọ a na mbụ maka mkpuchi dị larịị ma mesịa tinye ya na usoro eriri ígwè. Na mbụ, a kọrọ nyocha mbụ nke ohere nke mmeghachi omume kemịkalụ na nhazi nke mkpuchi ihe na-eme ka ihe ghara ịdị ọcha. A na-ebufe ahụmịhe gara aga ugbu a na mkpuchi nke usoro eriri ígwè. Ọgwụgwọ elu ahọpụtara maka ọrụ a bụ usoro dabere na anodizing aluminum. A na-ejikọta anodizing aluminum na nnu ígwè nke ọma maka ebumnuche mara mma29. N'ọnọdụ ndị a, enwere ike inweta mkpuchi siri ike na nke na-eguzogide nchara. Agbanyeghị, ha enweghị ike ime usoro nnabata ma ọ bụ mwepụ ọ bụla. Akwụkwọ a na-egosi ụdị ụzọ a nke na-enye ohere ka a na-ebugharị uka site na iji ihe ndị na-eme ka ihe dị nro nke usoro mbụ ahụ. Dịka anyị maara, ọ dịghị ụzọ ọ bụla akọwara ebe a ka amụburu. Ha na-anọchite anya teknụzụ ọhụrụ na-adọrọ mmasị nke ukwuu n'ihi na ha na-ekwe ka e nwee mkpuchi mmiri mmiri, nke nwere ọtụtụ uru karịa ihe ndị a na-amụkarị na-eme ka ahụ dị nro.
ALINVEST Břidličná, Czech Republic nyere efere aluminom e ji mee ihe maka nnwale ndị a. Ha nwere 98.11% aluminom, 1.3622% iron, 0.3618% manganese na obere ọla kọpa, magnesium, silicon, titanium, zinc, chromium na nickel.
A na-ahọrọ ihe ndị a họọrọ maka imepụta ihe mejupụtara ya dịka ihe onwunwe thermodynamic ha si dị, ya bụ, dabere na oke mmiri ha nwere ike ịmịkọrọ/ịmịpụ na okpomọkụ dị n'okpuru 120°C.
Magnesium sulfate (MgSO4) bụ otu n'ime nnu ndị kacha atọ ụtọ ma a mụọla nke ọma. 30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41. A tụọla ihe ndị dị na thermodynamic n'usoro ma chọpụta na ha dabara adaba maka ojiji n'ọhịa nke friji adsorption, ọkpọkọ okpomọkụ na nchekwa ike. Ejiri Magnesium sulfate kpọrọ nkụ CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany) mee ihe.
Calcium chloride (CaCl2) (H319) bụ nnu ọzọ a mụrụ nke ọma n'ihi na mmiri ya nwere ihe ndị na-akpali akpali dịka thermodynamic41,42,43,44. Calcium chloride hexahydrate CAS-No. 7774-34-7 97% ejiri mee ihe (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany).
Zinc sulfate (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) na hydrates ya nwere ihe ndị dị na thermodynamic dabara adaba maka usoro mmịpụta okpomọkụ dị ala45,46. Ejiri Zinc sulfate heptahydrate CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany) mee ihe.
Strontium chloride (SrCl2) (H318) nwekwara ihe ndị na-adọrọ mmasị na thermodynamic4,45,47 ọ bụ ezie na a na-ejikọta ya na ammonia na mmiri ọkụ adsorption ma ọ bụ nchọpụta nchekwa ike. E jiri Strontium chloride hexahydrate CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (Sigma Aldrich, St. Louis, Missouri, USA) mee ihe maka njikọta ahụ.
Ọla kọpa sulfate (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) abụghị otu n'ime mmiri ndị a na-ahụkarị n'akwụkwọ ndị ọkachamara, ọ bụ ezie na ihe onwunwe thermodynamic ya na-adọrọ mmasị maka ojiji okpomọkụ dị ala48,49. E jiri ọla kọpa sulfate CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) mee ihe maka mmepụta ahụ.
Magnesium chloride (MgCl2) bụ otu n'ime nnu mmiri mmiri nke a na-elebara anya n'oge na-adịbeghị anya n'ihe gbasara nchekwa ike okpomọkụ50,51. E jiri Magnesium chloride hexahydrate CAS-Nr.7791-18-6 pure pharmaceutical grade (Applichem GmbH., Darmstadt, Germany) mee nnwale ndị ahụ.
Dịka ekwuru n'elu, a họọrọ hydroxyethyl cellulose n'ihi nsonaazụ dị mma na ojiji ndị yiri ya. Ihe e ji mee ihe na njikọta anyị bụ hydroxyethyl cellulose CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA).
A na-eji waya dị mkpụmkpụ nke ejikọtara ọnụ site na mkpakọ na sintering, usoro a maara dị ka Crucible Melt Extract (CME)52. Nke a pụtara na njikwa okpomọkụ ha dabereghị naanị na njikwa nnukwu nke ọla ndị e ji emepụta na porosity nke nhazi ikpeazụ, kamakwa na ịdị mma nke njikọ dị n'etiti eriri. Eriri ndị ahụ abụghị isotropic ma na-ekesakarị n'otu ntụziaka n'oge mmepụta, nke na-eme ka njikwa okpomọkụ dị na ntụziaka transverse dị ala karịa.
E jiri nyocha thermogravimetric (TGA)/differential thermogravimetric analysis (DTG) mee nyocha nke mmiri n'ime ngwugwu vacuum (Netzsch TG 209 F1 Libra). E mere nha ndị a n'ime ikuku nitrogen na-asọ asọ na ọnụego mmiri nke 10 ml/min na okpomọkụ sitere na 25 ruo 150°C na aluminom oxide crucibles. Ọnụego okpomọkụ ahụ bụ 1 °C/min, ibu ihe nlele ahụ dị iche site na 10 ruo 20 mg, mkpebi ahụ bụ 0.1 μg. N'ọrụ a, a ga-amarịrị na ọdịiche oke nke otu otu nwere nnukwu ejighị n'aka. Ihe nlele ejiri na TGA-DTG dị obere ma na-ebipụghị nke ọma, nke na-eme ka mkpebi mpaghara ha ghara ịdị mma. Enwere ike iwepụ ụkpụrụ ndị a naanị na mpaghara buru ibu ma ọ bụrụ na eburu nnukwu ọdịiche n'uche.
E nwetara ngosipụta zuru oke nke Fourier transform infrared (ATR-FTIR) na Bruker Vertex 80 v FTIR spectrometer (Bruker Optik GmbH, Leipzig, Germany) site na iji ngwa platinum ATR (Bruker Optik GmbH, Germany). A tụrụ spectra nke kristal diamond akọrọ ozugbo na vacuum tupu ejiri ihe nlele ahụ dị ka ndabere maka nha nnwale. A tụrụ ihe nlele ahụ na vacuum site na iji mkpebi spectral nke 2 cm-1 na nkezi ọnụọgụ nyocha nke 32. Nọmba Wave dị site na 8000 ruo 500 cm-1. E mere nyocha spectral site na iji mmemme OPUS.
E jiri DSM 982 Gemini sitere na Zeiss mee nyocha SEM na voltaji ngwa ngwa nke 2 na 5 kV. E jiri Thermo Fischer System 7 mee ihe nyocha X-ray nke na-agbasa ike (EDX) yana ihe nchọpụta silikọn oyi nke Peltier (SSD).
Emere nkwadebe efere ígwè dịka usoro yiri nke akọwara na paragraf nke 53 si dị. Nke mbụ, mikpuo efere ahụ na 50% sulfuric acid. Nkeji iri na ise. E mesịa, e tinyere ha n'ime mmiri sodium hydroxide nke 1 M maka ihe dị ka sekọnd iri. E mesịa, e jiri nnukwu mmiri a gwakọtara agwakọta saa ihe nlele ndị ahụ, wee mikpuo ha na mmiri a gwakọtara agwakọta ruo nkeji iri atọ. Mgbe e mechara ọgwụgwọ elu mbụ, e mikpuo ihe nlele ndị ahụ na mmiri a gwakọtara agwakọta nke 3%. HEC na nnu a na-atụ anya ya. N'ikpeazụ, wepụ ha ma kpoo ha na 60°C.
Usoro anodizing na-eme ka oyi akwa oxide eke dị na metal na-adịghị arụ ọrụ dịkwuo mma ma na-eme ka ọ sie ike. E jiri sulfuric acid mee ka panel aluminom ahụ sie ike n'ọnọdụ siri ike wee mechie ya na mmiri ọkụ. Anodizing sochiri ihe osise mbụ na 1 mol/l NaOH (600 s) wee soro ya na-adịghị arụ ọrụ na 1 mol/l HNO3 (60 s). Ngwọta electrolyte bụ ngwakọta nke 2.3 M H2SO4, 0.01 M Al2(SO4)3, na 1 M MgSO4 + 7H2O. Emere Anodizing na (40 ± 1)°C, 30 mA/cm2 maka sekọnd 1200. Emere usoro mkpuchi ahụ na ngwọta brine dị iche iche dịka akọwara na ihe ndị ahụ (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2). A na-esi ihe nlele ahụ na ya ruo sekọnd 1800.
A nyochaala ụzọ atọ dị iche iche e si emepụta ihe mejupụtara ya: mkpuchi ihe na-arapara, mmeghachi omume kpọmkwem, na ọgwụgwọ elu. A na-enyocha ma na-atụle uru na ọghọm nke usoro ọzụzụ ọ bụla n'usoro. E jiri nlele ozugbo, nanoimaging, na nyocha kemịkalụ/elemental nyochaa nsonaazụ ya.
A họọrọ Anodizing dị ka ụzọ ọgwụgwọ elu iji mee ka nrapado nke nnu hydrates dịkwuo elu. Ọgwụgwọ elu a na-emepụta usoro oghere nke alumina (alumina) kpọmkwem na elu aluminom. Dịka ọ dị na mbụ, usoro a nwere usoro abụọ: nke mbụ na-emepụta usoro oghere nke aluminom oxide, nke abụọ na-emepụta mkpuchi nke aluminom hydroxide nke na-emechi oghere ndị ahụ. Ndị a bụ ụzọ abụọ isi gbochie nnu na-enweghị igbochi ohere ịbanye na usoro gas. Nke mbụ nwere sistemụ mmanụ aṅụ na-eji obere ọkpọkọ aluminom oxide (Al2O3) enwetara na nzọụkwụ mbụ iji jide kristal ndị na-adọrọ adọrọ ma mee ka nrapado ya dịkwuo elu na elu ígwè. Mmanụ aṅụ ndị a na-esi na ya pụta nwere dayameta nke ihe dị ka 50 nm na ogologo nke 200 nm (Foto 1a). Dịka ekwuru na mbụ, a na-emechi oghere ndị a na nzọụkwụ nke abụọ na obere oyi akwa nke Al2O(OH)2 boehmite nke usoro esi alumina tube na-akwado. N'ụzọ nke abụọ, a na-agbanwe usoro mkpuchi a n'ụzọ nke na a na-ejide kristal nnu n'ime oyi akwa boehmite (Al2O(OH)) nke na-ekpuchi otu nha, nke a na-ejighị maka mkpuchi n'okwu a. A na-eme nkebi nke abụọ na mmiri mmiri nke nnu kwekọrọ. Ụdị ndị a kọwara nwere nha dị n'etiti 50-100 nm ma dị ka mmiri mmiri a gbasasịrị (Fig. 1b). Elu e nwetara n'ihi usoro mkpuchi ahụ nwere nhazi oghere dị elu yana mpaghara kọntaktị mụbara. Ụkpụrụ elu a, yana ọtụtụ nhazi njikọ ha, dị mma maka ibu na ijide kristal nnu. Nhazi abụọ a kọwara yiri ka ọ nwere oghere n'ezie ma nwee obere oghere ndị yiri ka ha dabara nke ọma maka idobe nnu hydrates na ịmịnye uzuoku na nnu n'oge ọrụ nke ihe na-eme ka ihe na-adọrọ adọrọ. Agbanyeghị, nyocha elemental nke elu ndị a site na iji EDX nwere ike ịchọpụta ọnụọgụ magnesium na sọlfọ n'elu boehmite, nke a na-achọpụtaghị n'ihe gbasara elu alumina.
ATR-FTIR nke ihe nlele ahụ kwadoro na ihe ahụ bụ magnesium sulfate (lee Foto 2b). Ụdịrị ahụ na-egosi oke ion sulfate pụrụ iche na 610–680 na 1080–1130 cm–1 na oke mmiri lattice pụrụ iche na 1600–1700 cm–1 na 3200–3800 cm–1 (lee Foto 2a, c). ). Ọnụnọ nke ion magnesium fọrọ nke nta ka ọ ghara ịgbanwe ụdịrị54.
(a) EDX nke efere aluminom MgSO4 a kpụchara boehmite, (b) ATR-FTIR spectra nke mkpuchi boehmite na MgSO4, (c) ATR-FTIR spectra nke MgSO4 dị ọcha.
TGA kwadoro na ịnọgide na-enwe ike ịmịkọrọ ihe dị ka 60°C. Na eserese 3b, ọ na-egosi oke mmịpụta ihe dị ka 60°C. Oke a adabaghị na okpomọkụ nke elu abụọ a hụrụ na TGA nke nnu dị ọcha (Foto 3a). A tụlere ike imegharị nke okirikiri mmịpụta ihe na mmịpụta ihe, a hụkwara otu usoro ahụ mgbe etinyechara ihe nlele ahụ n'ime ikuku mmiri dị mmiri mmiri (Foto 3c). Ihe dị iche iche a hụrụ na ọkwa nke abụọ nke mmịpụta ihe nwere ike ịbụ n'ihi mmiri ịkpọ nkụ n'ime ikuku na-asọ asọ, n'ihi na nke a na-edugakarị na mmịpụta ihe na-ezughị ezu. Ụkpụrụ ndị a kwekọrọ na ihe dị ka 17.9 g/m2 na mmịpụta mbụ na 10.3 g/m2 na mmịpụta nke abụọ.
Ntụnyere nke nyocha TGA nke boehmite na MgSO4: Nyocha TGA nke MgSO4 dị ọcha (a), ngwakọta (b) na mgbe e mechara mmiri mmiri (c).
E jiri calcium chloride mee otu ụzọ ahụ dị ka ihe na-adọrọ adọrọ. A na-egosi nsonaazụ ya na Foto nke 4. Nnyocha anya nke elu ahụ gosiri obere mgbanwe na ìhè ọla. Ajị anụ ahụ adịghị ahụ anya nke ọma. SEM kwadoro ọnụnọ nke obere kristal kesara n'elu. Agbanyeghị, TGA egosighi mmiri mmiri n'okpuru 150°C. Nke a nwere ike ịbụ n'ihi na oke nnu dị obere ma e jiri ya tụnyere mkpokọta oke nke ihe mejupụtara ahụ maka nchọpụta site na TGA.
A na-egosi nsonaazụ nke ọgwụgwọ elu nke mkpuchi ọla kọpa sulfate site na usoro anodizing na fig. 5. N'okwu a, a tụrụ anya na CuSO4 ga-abanye n'ime usoro Al oxide emeghị. Kama nke ahụ, a na-ahụ agịga ndị na-adịghị ike ebe ọ bụ na a na-ejikarị ha eme ihe maka ọla kọpa hydroxide Cu(OH)2 nke ejiri agba turquoise nkịtị.
A nwalekwara ọgwụgwọ elu anodized ahụ na njikọta ya na strontium chloride. Nsonaazụ ya gosiri mkpuchi na-adịghị mma (lee Foto 6a). Iji chọpụta ma nnu ahụ kpuchiri elu ahụ dum, emere nyocha EDX. Usoro maka isi ihe dị na mpaghara isi awọ (isi 1 na Foto 6b) na-egosi obere strontium na ọtụtụ aluminom. Nke a na-egosi obere ọdịnaya strontium na mpaghara a tụrụ, nke, n'aka nke ya, na-egosi obere mkpuchi strontium chloride. N'aka nke ọzọ, mpaghara ọcha nwere nnukwu ọdịnaya strontium na obere ọdịnaya aluminom (isi 2-6 na Foto 6b). Nyocha EDX nke mpaghara ọcha na-egosi ntụpọ gbara ọchịchịrị (isi 2 na 4 na Foto 6b), obere na chlorine na elu na sulfur. Nke a nwere ike igosi nhazi nke strontium sulfate. Ntụpọ ndị na-egbuke egbuke na-egosipụta nnukwu ọdịnaya chlorine na obere ọdịnaya sulfur (isi 3, 5, na 6 na Foto 6b). Enwere ike ịkọwa nke a site n'eziokwu ahụ bụ na akụkụ bụ isi nke mkpuchi ọcha ahụ nwere strontium chloride a tụrụ anya ya. TGA nke ihe nlele ahụ kwadoro nkọwa nke nyocha ahụ site n'igosi oke okpomọkụ nke strontium chloride dị ọcha (Foto 6c). Enwere ike iji obere nnu mee ka obere uru ha doo anya ma e jiri ya tụnyere oke nke nkwado ígwè ahụ. Oke mmịpụta nke a chọpụtara na nnwale ndị ahụ kwekọrọ na ọnụọgụ 7.3 g/m2 nke enyere na mpaghara otu nke ihe na-eme ka ihe dị n'ime ya dị na okpomọkụ nke 150°C.
A nwalekwara mkpuchi zinc sulfate nke a gwọchara site na Eloxal. N'ụzọ dị mfe, mkpuchi ahụ bụ oyi akwa dị gịrịgịrị ma dịkwa otu (Foto 7a). Agbanyeghị, SEM kpughere mpaghara elu nke ejiri obere kristal kpuchie site na ebe efu kewapụrụ ya (Foto 7b). E jiri TGA nke mkpuchi na ihe mejupụtara ya tụnyere nke nnu dị ọcha (Foto 7c). Nnu dị ọcha nwere otu oke asymmetric na 59.1°C. Aluminom a kpụchara akpụ gosiri obere elu abụọ na 55.5°C na 61.3°C, na-egosi ọnụnọ nke zinc sulfate hydrate. Ọdịiche oke nke ekpughere na nnwale ahụ kwekọrọ na 10.9 g/m2 na okpomọkụ nkụchi nke 150°C.
Dịka ọ dị na ngwa gara aga53, e jiri hydroxyethyl cellulose mee ihe dị ka ihe njikọta iji melite nrapado na nkwụsi ike nke mkpuchi sorbent. TGA tụlere ndakọrịta ihe na mmetụta ya na arụmọrụ adsorption. A na-eme nyocha ahụ n'ihe metụtara oke zuru oke, ya bụ, ihe nlele ahụ gụnyere efere ígwè eji eme ihe dị ka ihe mkpuchi. A na-anwale nrapado site na nnwale dabere na ule cross notch akọwapụtara na nkọwapụta ISO2409 (enweghị ike iru nkọwapụta nkewa notch dabere na ọkpụrụkpụ na obosara nkọwapụta).
Ikpuchi ogwe ndị ahụ na calcium chloride (CaCl2) (lee Fig. 8a) mere ka nkesa na-adịghị mma, nke a hụghị na mkpuchi aluminom dị ọcha ejiri mee ule transverse notch. Ma e jiri ya tụnyere nsonaazụ maka CaCl2 dị ọcha, TGA (Fig. 8b) na-egosi elu abụọ e ji mara ha nke gbanwere gaa na obere okpomọkụ nke 40 na 20°C, n'otu n'otu. Nnwale nkebi anaghị ekwe ka e jiri ya tụnyere ihe atụ CaCl2 dị ọcha (ihe nlele dị n'aka nri na Fig. 8c) bụ ntụ ntụ ntụ, nke na-ewepụ ihe ndị dị n'elu. Nsonaazụ HEC gosiri mkpuchi dị gịrịgịrị ma dị otu nke nwere nrapado zuru oke. Ọdịiche oke egosiri na fig. 8b kwekọrọ na 51.3 g/m2 kwa mpaghara nkeji nke ihe na-eme ka ihe dị n'ime ya dị na okpomọkụ nke 150°C.
E jikwa magnesium sulfate (MgSO4) nweta nsonaazụ dị mma n'ihe gbasara nrapado na ịdị n'otu (lee Fig. 9). Nyocha nke usoro nrapado nke mkpuchi ahụ gosiri ọnụnọ nke otu oke nke ihe dị ka 60°C. Okpomọkụ a kwekọrọ na nzọụkwụ nrapado bụ isi a hụrụ na mmiri mmiri nke nnu dị ọcha, nke na-anọchite anya nzọụkwụ ọzọ na 44°C. Ọ dabara na mgbanwe site na hexahydrate gaa na pentahydrate ma a hụghị ya n'ihe gbasara mkpuchi nwere ihe njikọ. Nnwale nkebi na-egosi nkesa na nrapado ka mma ma e jiri ya tụnyere mkpuchi ejiri nnu dị ọcha mee. Ọdịiche oke a hụrụ na TGA-DTC kwekọrọ na 18.4 g/m2 kwa mpaghara nke ihe na-adọta ihe na okpomọkụ nke 150°C.
N'ihi nsogbu dị n'elu, strontium chloride (SrCl2) nwere mkpuchi na-adịghị mma na nku (Foto 10a). Agbanyeghị, nsonaazụ nke ule transverse notch gosiri nkesa otu otu yana njikọta dị mma nke ukwuu (Foto 10c). Nyocha TGA gosiri obere ọdịiche dị na ibu, nke ga-abụ n'ihi obere ọdịnaya nnu ma e jiri ya tụnyere ihe mejupụtara ígwè. Agbanyeghị, nzọụkwụ dị na mgbago ahụ na-egosi ọnụnọ nke usoro nkụchi, ọ bụ ezie na elu ahụ jikọtara ya na okpomọkụ enwetara mgbe a na-akọwapụta nnu dị ọcha. A hụkwara elu na 110°C na 70.2°C hụrụ na Fig. 10b mgbe a na-enyocha nnu dị ọcha. Agbanyeghị, usoro nkụchi isi a hụrụ na nnu dị ọcha na 50°C egosipụtaghị na mgbago ahụ site na iji ihe njikọ ahụ. N'ụzọ dị iche, ngwakọta ihe njikọta ahụ gosipụtara elu abụọ na 20.2°C na 94.1°C, nke a na-atụghị maka nnu dị ọcha (Foto 10b). Na okpomọkụ nke 150 Celsius, ọdịiche oke ahụ a hụrụ kwekọrọ na 7.2 g/m2 kwa mpaghara nkeji nke ihe na-adọta ihe.
Njikọta nke HEC na zinc sulfate (ZnSO4) enyeghị nsonaazụ a na-anabata (Foto nke 11). Nyocha TGA nke ígwè a kpụchara akpụ egosighi usoro mmiri mmiri ọ bụla. Ọ bụ ezie na nkesa na njikọta nke mkpuchi ahụ akawanyela mma, njirimara ya ka dị oke mma.
Ụzọ kachasị mfe isi kpuchie eriri ígwè site na oyi akwa dị gịrịgịrị ma dị otu bụ itinye mmiri n'ime ya (Foto 12a), nke gụnyere nkwadebe nke nnu a chọrọ na itinye mmiri n'ime eriri ígwè.
Mgbe a na-akwado maka itinye mmiri mmiri, a na-ahụ nsogbu abụọ dị mkpa. N'otu aka, nrụgide elu nke mmiri nnu na-egbochi itinye mmiri ahụ n'ime oghere dị larịị. A pụrụ ibelata kristal dị n'elu mpụta (Foto 12d) na afụ ikuku ndị a dọbara n'ime ihe owuwu ahụ (Foto 12c) naanị site n'ibelata nrụgide elu na mmiri mmiri tupu oge eruo. Ịgbasa n'ime ihe nlele ahụ site n'ikpughe ikuku dị n'ime ma ọ bụ site n'ịmepụta mmiri mmiri n'ime ihe owuwu ahụ bụ ụzọ ndị ọzọ dị irè iji hụ na e juputara ihe owuwu ahụ kpamkpam.
Nsogbu nke abụọ a hụrụ n'oge nkwadebe bụ iwepụ ihe nkiri ahụ n'akụkụ nnu ahụ (lee Fig. 12b). Ihe a na-egosi na e nwere ihe mkpuchi akọrọ n'elu mmiri ahụ, nke na-akwụsị nkụ nke convectively kpaliri ma na-amalite usoro mkpali nke mgbasa ahụ. Usoro nke abụọ dị nwayọ karịa nke mbụ. N'ihi ya, a chọrọ okpomọkụ dị elu maka oge nkụ ezi uche dị na ya, nke na-eme ka ihe ndị afụfụ na-etolite n'ime ihe nlele ahụ dịkwuo elu. A na-edozi nsogbu a site n'iwebata ụzọ ọzọ nke kristal na-adabere na mgbanwe njupụta (evaporation), kama na mgbanwe okpomọkụ (dịka ọ dị na ihe atụ na MgSO4 na Fig. 13).
Nnọchianya atụmatụ nke usoro kristal n'oge oyi na nkewa nke usoro siri ike na mmiri mmiri site na iji MgSO4.
A pụrụ ịkwadebe mmiri nnu juru eju na okpomọkụ ụlọ ma ọ bụ karịa (HT) site na iji usoro a. N'ọnọdụ nke mbụ, a manyere kristal site na ibelata okpomọkụ dị n'okpuru okpomọkụ ụlọ. N'ọnọdụ nke abụọ, kristal mere mgbe ihe nlele ahụ jụrụ oyi ruo na okpomọkụ ụlọ (RT). Nsonaazụ ya bụ ngwakọta nke kristal (B) na agbazere (A), nke ikuku a na-ewepụ akụkụ mmiri mmiri ya. Ụzọ a anaghị ezere naanị imepụta fim na mmiri ndị a, kamakwa ọ na-ebelata oge achọrọ maka nkwadebe nke ihe ndị ọzọ mejupụtara. Agbanyeghị, iwepụ mmiri mmiri site na ikuku a gbanyere mkpọrọgwụ na-eduga na kristal ọzọ nke nnu, na-eme ka mkpuchi dị arọ.
Ụzọ ọzọ enwere ike iji kpuchie elu ígwè gụnyere mmepụta kpọmkwem nke nnu ndị a na-achọ site na mmeghachi omume kemịkalụ. Ihe mgbanwe okpomọkụ a kpuchiri ekpuchi nke mmeghachi omume nke asịd na elu ígwè nke nku na tubes nwere ọtụtụ uru, dịka akọwara na ọmụmụ ihe anyị gara aga. Iji usoro a mee ihe na eriri butere nsonaazụ na-adịghị mma n'ihi mmepụta nke gas n'oge mmeghachi omume ahụ. Nrụgide nke afụfụ gas hydrogen na-agbakọta n'ime nyocha ahụ ma na-agbanwe ka a na-ewepụ ngwaahịa ahụ (Foto 14a).
A gbanweela mkpuchi ahụ site na mmeghachi omume kemịkalụ iji chịkwaa ọkpụrụkpụ na nkesa nke mkpuchi ahụ nke ọma. Usoro a gụnyere ịgafe mmiri mmiri acid site na ihe nlele ahụ (Foto 14b). A na-atụ anya na nke a ga-eme ka mkpuchi ahụ dị otu site na mmeghachi omume na ígwè substrate ahụ. Nsonaazụ ya dị mma, mana usoro ahụ dị oke nwayọ nke na a gaghị ewere ya dị ka ụzọ dị irè (Foto 14c). Enwere ike nweta oge mmeghachi omume dị mkpụmkpụ site na ikpo ọkụ mpaghara.
Iji merie nsogbu ndị dị n'ime ụzọ ndị a dị n'elu, a mụọla usoro mkpuchi dabere na ojiji nke ihe nrapado. A họọrọ HEC dabere na nsonaazụ egosiri na ngalaba gara aga. A kwadebere ihe nlele niile na 3% wt. A na-agwakọta ihe nrapado ahụ na nnu. A na-agwọ eriri ndị ahụ tupu oge eruo dịka usoro ahụ si dị maka ọgịrịga, ya bụ, tinye ya na 50% vol. n'ime nkeji 15. sulfuric acid, wee tinye ya na sodium hydroxide ruo sekọnd 20, saa ya na mmiri a gwakọtara agwakọta ma mechaa tinye ya na mmiri a gwakọtara agwakọta maka nkeji 30. N'okwu a, etinyere nzọụkwụ ọzọ tupu etinye ya na mmiri a gwakọtara agwakọta. Mikpuo ihe nlele ahụ obere oge na mmiri nnu a gwakọtara agwakọta ma kpọọ nkụ na ihe dị ka 60°C. Emebere usoro a iji gbanwee elu ígwè ahụ, na-emepụta ebe nucleation nke na-eme ka nkesa nke mkpuchi ahụ ka mma na ọkwa ikpeazụ. Nhazi eriri ahụ nwere otu akụkụ ebe eriri ndị ahụ dị gịrịgịrị ma sie ike, na akụkụ nke ọzọ ebe eriri ndị ahụ dị oke ma na-agbasaghị nke ọma. Nke a bụ nsonaazụ nke usoro mmepụta 52.
A chịkọtara ma gosi ihe si na calcium chloride (CaCl2) pụta na foto dị na Tebụl 1. Mkpuchi dị mma mgbe a gbasịrị ya ọgwụ. Ọbụna eriri ndị ahụ na-enweghị kristal a na-ahụ anya n'elu ya belatara ntụgharị ọla, na-egosi mgbanwe na njedebe. Agbanyeghị, mgbe e tinyere ihe nlele ndị ahụ na ngwakọta mmiri nke CaCl2 na HEC ma kpọọ nkụ na okpomọkụ nke ihe dị ka 60°C, a na-etinye ihe mkpuchi ndị ahụ n'ebe ndị ahụ na-ezute. Nke a bụ mmetụta nke nrụgide elu nke ihe ngwọta ahụ kpatara. Mgbe a mikpusịrị ya, mmiri ahụ na-anọgide n'ime ihe nlele ahụ n'ihi nrụgide elu ya. N'ụzọ bụ isi, ọ na-eme na njikọ nke ihe owuwu. Akụkụ kacha mma nke ihe nlele ahụ nwere ọtụtụ oghere jupụtara na nnu. Ibu ya mụbara site na 0.06 g/cm3 mgbe a kpuchiri ya.
Mkpuchi ya na magnesium sulfate (MgSO4) mere ka nnu dịkwuo elu kwa otu olu (Tebụl 2). N'okwu a, mmụba a tụrụ bụ 0.09 g/cm3. Usoro mkpụrụ ahụ mere ka ihe nlele ahụ kpuchie nke ọma. Mgbe usoro mkpuchi ahụ gasịrị, nnu ahụ na-egbochi nnukwu akụkụ nke akụkụ dị gịrịgịrị nke ihe nlele ahụ. Na mgbakwunye, a na-egbochi ụfọdụ ebe nke matte ahụ, mana a na-ejigide obere oghere. N'okwu a, a na-ahụ nhazi nnu ngwa ngwa n'ebe ihe owuwu ahụ na-ezute, na-akwado na usoro mkpuchi ahụ bụ isi n'ihi nrụgide elu nke mmiri mmiri ahụ, ọ bụghị mmekọrịta dị n'etiti nnu na ihe mejupụtara ígwè ahụ.
Nsonaazụ maka njikọta nke strontium chloride (SrCl2) na HEC gosiri ihe ndị yiri ya dịka ihe atụ ndị gara aga (Tebụl 3). N'okwu a, akụkụ dị gịrịgịrị nke ihe nlele ahụ fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nke kpuchiri kpamkpam. Naanị oghere ndị a na-ahụ anya ka a na-ahụ mgbe a na-akpọ nkụ n'ihi mwepụta nke uzuoku site na ihe nlele ahụ. Ụkpụrụ a hụrụ n'akụkụ matte ahụ yiri nke gara aga, ebe ahụ nwere nnu na eriri ndị ahụ ekpuchighị kpamkpam.
Iji nyochaa mmetụta dị mma nke nhazi eriri ahụ na arụmọrụ okpomọkụ nke ihe mgbanwe okpomọkụ, achọpụtara ma tụnyere ihe mkpuchi dị ọcha nke ihe owuwu eriri ahụ. A tụrụ njikwa okpomọkụ dịka ASTM D 5470-2017 si dị site na iji ngwaọrụ panel dị larịị egosiri na Foto 15a site na iji ihe ntụaka nwere njikwa okpomọkụ a maara. Ma e jiri ya tụnyere ụzọ nha nwa oge ndị ọzọ, ụkpụrụ a bara uru maka ihe oghere ejiri mee ihe n'ọmụmụ ihe a, ebe ọ bụ na a na-eme nha ahụ n'ọnọdụ kwụsiri ike yana nha nlele zuru oke (mpaghara ntọala 30 × 30 mm2, ịdị elu ihe dị ka 15 mm). A kwadebere ihe atụ nke ihe mkpuchi dị ọcha (ntụaka) na nhazi eriri a kpuchiri maka nha n'akụkụ eriri ahụ na n'akụkụ ntụziaka nke eriri ahụ iji nyochaa mmetụta nke njikwa okpomọkụ anisotropic. A gweri ihe atụ ndị ahụ n'elu (P320 grit) iji belata mmetụta nke oke elu n'ihi nkwadebe ihe atụ, nke na-egosipụtaghị nhazi dị n'ime ihe atụ ahụ.