Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny kinova browser ampiasainao dia manana fanohanana CSS voafetra.Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer).Mandritra izany fotoana izany, mba hiantohana ny fanohizana ny fanohanana, dia hanolotra ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript izahay.
Ny tsenan'ny rafitra fampangatsiahana adsorption sy ny paompy hafanana dia mbola kely raha oharina amin'ny rafitra compressor mahazatra.Na dia eo aza ny tombony lehibe amin'ny fampiasana hafanana mora (fa tsy asa elektrika lafo vidy), ny fampiharana ny rafitra mifototra amin'ny fitsipiky ny adsorption dia mbola voafetra amin'ny fampiharana manokana vitsivitsy.Ny fatiantoka lehibe tokony hofoanana dia ny fihenan'ny hery manokana noho ny conductivity mafana ambany sy ny fahamarinan-toerana ambany amin'ny adsorbent.Ny rafitra fampangatsiahana adsorption ara-barotra amin'izao fotoana izao dia mifototra amin'ny adsorbers mifototra amin'ny mpanakalo hafanana mipetaka mba hanamafisana ny fahafahan'ny mangatsiaka.Ny vokatra dia fantatra tsara fa ny fampihenana ny hatevin'ny coating dia mitarika ho amin'ny fihenan'ny ny faobe famindrana impedance, ary ny fampitomboana ny faritra ambonin'ny ny volume tahan'ny ny conductive rafitra mampitombo hery tsy mampandefitra ny fahombiazana.Ny fibra metaly ampiasaina amin'ity asa ity dia afaka manome faritra manokana amin'ny 2500-50.000 m2 / m3.Ny fomba telo hahazoana coating sira tena manify nefa tsy miovaova eo amin'ny tampon'ny metaly, ao anatin'izany ny fibre metaly, ho an'ny famokarana coatings dia mampiseho voalohany ny hafanana hafanana hafanana.Ny fitsaboana ambonin'ny mifototra amin'ny aluminium anodizing no voafidy mba hamoronana fatorana matanjaka kokoa eo amin'ny coating sy ny substrate.Nodinihina tamin'ny alalan'ny scanning electron microscopie ny microstructure amin'ny surface.Ny fisaintsainana totalin'ny Fourier transform spectroscopy infrarouge sy ny spectroscopy X-ray dispersive angovo dia nampiasaina mba hanamarinana ny fisian'ny karazana tiana amin'ny fitiliana.Ny fahafahan'izy ireo mamorona hydrates dia nohamafisin'ny combined thermogravimetric analysis (TGA)/differential thermogravimetric analysis (DTG).Ny kalitao ratsy mihoatra ny 0,07 g (rano) / g (composite) dia hita tao amin'ny coating MgSO4, mampiseho famantarana ny tsy fahampian-drano amin'ny 60 ° C ary azo averina aorian'ny famerenana indray.Nahazo vokatra tsara koa tamin'ny SrCl2 sy ZnSO4 miaraka amin'ny fahasamihafana eo amin'ny 0,02 g/g eo ambanin'ny 100 ° C.Ny hydroxyethylcellulose dia nofinidy ho toy ny additive mba hampitombo ny fahamarinan-toerana sy ny adhesion ny coating.Ny toetran'ny adsorptive amin'ny vokatra dia nodinihina tamin'ny TGA-DTG simultaneous ary ny adhesion'izy ireo dia miavaka amin'ny fomba mifototra amin'ny fitsapana voalaza ao amin'ny ISO2409.Ny tsy miovaova sy ny adhesion ny CaCl2 coating dia nihatsara be raha mitazona ny adsorption fahaizany amin'ny lanja 0,1 g/g eo ho eo amin'ny mari-pana ambanin'ny 100 ° C.Ankoatr'izay, ny MgSO4 dia mitazona ny fahafahana mamorona hydrates, mampiseho fahasamihafan'ny faobe mihoatra ny 0,04 g / g amin'ny mari-pana ambany 100 ° C.Amin'ny farany, ny fibra metaly voarakotra dia dinihana.Ny vokatra dia mampiseho fa ny conductivity mafana mahomby amin'ny rafitra fibre mifono amin'ny Al2(SO4)3 dia mety ho avo 4.7 heny raha oharina amin'ny boky ny madio Al2(SO4)3.Ny coating ny coatings nodinihina dia nodinihina tamin'ny maso, ary ny rafitra anatiny dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny sary mikraoskaopy amin'ny fizarana hazo fijaliana.Nisy coating ny Al2(SO4)3 amin'ny hatevin'ny tokony ho 50 µm, fa ny dingana amin'ny ankapobeny dia tsy maintsy optimized mba hahazoana fanamiana fizarana.
Ny rafitra adsorption dia nahazo saina be dia be tao anatin'ny folo taona lasa izay satria manome safidy ara-tontolo iainana ho an'ny paompy hafanana famoretana nentim-paharazana na rafitra vata fampangatsiahana.Miaraka amin'ny fiakaran'ny fenitry ny fampiononana sy ny maripana antonony manerantany, ny rafitra adsorption dia mety hampihena ny fiankinan-doha amin'ny solika fôsily ato ho ato.Ankoatr'izay, ny fanatsarana rehetra amin'ny vata fampangatsiahana adsorption na paompy hafanana dia azo afindra any amin'ny fitahirizana angovo mafana, izay mampiseho fitomboana fanampiny amin'ny mety ho fampiasana mahomby ny angovo voalohany.Ny tombony lehibe amin'ny paompy hafanana adsorption sy ny rafitra fampangatsiahana dia ny fahafahan'izy ireo miasa amin'ny hafanana ambany.Izany no mahatonga azy ireo ho mety amin'ny loharanon'ny hafanana ambany toy ny angovo azo avy amin'ny masoandro na ny hafanana fako.Eo amin'ny fampiharana fitahirizana angovo, ny adsorption dia manana tombony amin'ny hakitroky ny angovo avo kokoa ary ny fihenan'ny angovo raha oharina amin'ny fitahirizana hafanana azo tsapain-tanana na tsy misy dikany.
Ny paompy hafanana adsorption sy ny rafitra fampangatsiahana dia manaraka ny tsingerin'ny thermodynamika mitovy amin'ireo mpiara-miasa aminy.Ny fahasamihafana lehibe dia ny fanoloana ny singa compressor amin'ny adsorbers.Ny singa dia afaka mitroka etona refrigerant tsindry ambany amin'ny hafanana antonony, mandevona refrigerant bebe kokoa na dia mangatsiaka aza ny ranon-javatra.Ilaina ny miantoka ny fampangatsiahana tsy tapaka ny adsorber mba hialana amin'ny enthalpy ny adsorption (exotherm).Ny adsorber dia averina amin'ny mari-pana ambony, ka mahatonga ny etona refrigerant ho desorb.Ny fanafanana dia tsy maintsy mitohy manome ny enthalpy desorption (endothermic).Satria ny fizotry ny adsorption dia miavaka amin'ny fiovan'ny mari-pana, ny hakitroky ny hery avo dia mitaky conductivity mafana.Na izany aza, ny conductivity thermal ambany dia ny tsy fahampiana lehibe indrindra amin'ny ankamaroan'ny fampiharana.
Ny olana lehibe amin'ny conductivity dia ny fampitomboana ny sandan'ny salan'isa raha mitazona ny làlan'ny fitaterana izay manome ny fikorianan'ny etona adsorption / desorption.Fomba roa no matetika ampiasaina hanatrarana izany: mpanakalo hafanana mitambatra sy mpanakalo hafanana mifono.Ny fitaovana composite malaza sy mahomby indrindra dia ireo izay mampiasa additives mifototra amin'ny karbaona, izany hoe graphite mivelatra, carbon activated, na fibre karbonika.Oliveira et al.2 impregnated graphite nitarina vovoka amin'ny kalsioma klôro mba hamokatra adsorber amin'ny manokana coolant fahafahan'ny (SCP) hatramin'ny 306 W/kg sy ny coefficient ny fampisehoana (COP) hatramin'ny 0,46.Zajaczkowski et al.3 dia nanolotra fitambarana grafita miitatra, fibre karbônina ary klôro kalsioma miaraka amin'ny totalin'ny conductivity 15 W / mK.Jian et al4 nosedraina composites miaraka amin'ny solifara asidra tsaboina nitarina voajanahary graphite (ENG-TSA) ho substrate amin'ny dingana roa-dingana adsorption tsingerina.Ny modely dia naminavina COP avy amin'ny 0.215 ka hatramin'ny 0.285 ary SCP avy amin'ny 161.4 hatramin'ny 260.74 W/kg.
Amin'izao fotoana izao, ny vahaolana mahomby indrindra dia ny heat exchanger.Ny mekanika coating an'ireo mpanakalo hafanana ireo dia azo zaraina ho sokajy roa: synthesis mivantana sy adhesive.Ny fomba mahomby indrindra dia ny synthesis mivantana, izay misy ny fananganana fitaovana adsorbing mivantana eo amin'ny toeran'ny mpanakalo hafanana avy amin'ny reagents mety.Sotech5 dia nanao patanty fomba iray hanamboarana zeolite mifono vy mba hampiasaina amin'ny andiana coolers novokarin'ny Fahrenheit GmbH.Schnabel et al6 dia nanandrana ny fahombiazan'ny zeolite roa mifono vy tsy misy pentina.Na izany aza, ity fomba ity dia tsy miasa afa-tsy amin'ny adsorbents manokana, izay mahatonga ny coating amin'ny adhesive ho safidy mahaliana.Ny binders dia akora passive nofidina hanohanana ny adhesion sorbent sy/na famindrana faobe, fa tsy mandray anjara amin'ny adsorption na fampivoarana ny conductivity.Freni et al.Mpanakalo hafanana aluminium mifono 7 miaraka amin'ny zeolite AQSOA-Z02 miorina amin'ny binder vita amin'ny tanimanga.Calabrese et al.8 dia nianatra ny fanomanana ny zeolite coatings amin'ny polymeric binders.Ammann et al.9 dia nanolotra fomba iray hanomanana ny coating zeolite porous avy amin'ny fangaro magnetika amin'ny alikaola polyvinyl.Alumina (alumina) koa ampiasaina ho binder 10 ao amin'ny adsorber.Araka ny fantatsika, cellulose sy hydroxyethyl cellulose dia ampiasaina miaraka amin'ny adsorbents ara-batana ihany11,12.Indraindray ny lakaoly dia tsy ampiasaina amin'ny loko, fa ampiasaina amin'ny fananganana ny rafitra 13 ho azy manokana.Ny fitambaran'ny matrices polymère alginate miaraka amin'ny hydrates sira maromaro dia mamorona rafitra vakana mitambatra izay misoroka ny fivoahana mandritra ny fanamainana ary manome famindrana faobe ampy.Ny tanimanga toy ny bentonite sy attapulgite dia nampiasaina ho famatorana amin'ny fanomanana ny composites15,16,17.Ny ethylcellulose dia nampiasaina mba hametahana microencapsulate calcium chloride18 na sodium sulfide19.
Ny composites amin'ny rafitra metaly porous dia azo zaraina ho additive heat exchangers sy coated heat exchangers.Ny tombony amin'ireo rafitra ireo dia ny velaran-tany manokana avo lenta.Izany dia miteraka fifandraisana lehibe kokoa eo amin'ny adsorbent sy ny metaly raha tsy misy faobe inert, izay mampihena ny fahombiazan'ny tsingerin'ny vata fampangatsiahana.Lang et al.20 dia nanatsara ny fitondran-tena ankapobeny amin'ny adsorber zeolite miaraka amin'ny rafitry ny toho-tantely aluminium.Gillerminot et al.21 dia nanatsara ny fampitana hafanana amin'ny sosona zeolite NaX miaraka amin'ny foam varahina sy nikela.Na dia ampiasaina ho fitaovana fanovana dingana (PCM) aza ny composites, ny valin'ny Li et al.22 sy Zhao et al.23 koa dia mahaliana amin'ny chemisorption.Nampitahain'izy ireo ny zava-bitan'ny grafita nitarina sy ny foam metaly ary nanatsoaka hevitra izy ireo fa ny farany dia tsara kokoa raha tsy misy olana ny harafesina.Palomba et al.vao haingana dia nampitaha rafitra porous metaly hafa24.Van der Pal et al.nandinika ny sira metaly tafiditra ao anaty foam 25 .Ny ohatra teo aloha rehetra dia mifanitsy amin'ny sosona matevina amin'ny adsorbent particulate.Ny rafitra porous metaly dia saika tsy ampiasaina hametahana adsorbers, izay vahaolana tsara indrindra.Ohatra iray amin'ny fifamatorana amin'ny zeolite dia hita ao amin'ny Wittstadt et al.26 saingy tsy nisy ezaka natao hamatotra ny ranon-tsira na dia eo aza ny hakitroky ny angovo avo kokoa 27 .
Noho izany, fomba telo hanomanana ny adsorbent coatings no hodinihina ato amin'ity lahatsoratra ity: (1) binder coating, (2) mivantana, ary (3) surface.Ny hydroxyethylcellulose no fehezin'ny safidy amin'ity asa ity noho ny fitoniana voalaza teo aloha sy ny firaiketan'ny coating tsara miaraka amin'ny adsorbents ara-batana.Ity fomba ity dia nodinihina tamin'ny voalohany ho an'ny coatings fisaka ary avy eo dia nampiharina tamin'ny rafitra fibre metaly.Teo aloha, nisy fanadihadiana mialoha ny mety hisian'ny fanehoan-kevitra simika amin'ny fananganana ny adsorbent coatings.Ny traikefa teo aloha dia afindra amin'ny fametahana rafitra fibre metaly.Ny fitsaboana ambonin'ny nofidina ho an'ity asa ity dia fomba mifototra amin'ny anodizing aluminium.Ny anodizing aluminium dia natambatra tsara tamin'ny sira metaly ho an'ny tanjona ara-esthétika29.Amin'ireny tranga ireny dia azo atao ny coating tena mafy orina sy mahatohitra ny harafesina.Na izany aza, tsy afaka manao adsorption na desorption izy ireo.Ity lahatsoratra ity dia manolotra karazany iray amin'ity fomba fiasa ity izay mamela ny faobe mba hifindra amin'ny fampiasana ny adhesive toetra ny dingana tany am-boalohany.Raha ny fahalalantsika dia tsy mbola nisy nodinihina teo aloha ny fomba voalaza eto.Izy ireo dia maneho ny teknolojia vaovao tena mahaliana satria mamela ny fananganana ny hydrated adsorbent coatings, izay manana tombony maro noho ireo adsorbents ara-batana nodinihina matetika.
Nomen'i ALINVEST Břidličná, Repoblika Tseky ireo takelaka aluminium misy fitomboka ampiasaina ho substrate amin'ireo andrana ireo.Ahitana alimo 98,11%, vy 1,3622%, manganese 0,3618% ary varahina, magnesium, silisiôma, titane, zinc, chromium ary nikela izy ireo.
Ny fitaovana nofantenana amin'ny fanamboarana ny composites dia nofantenana mifanaraka amin'ny toetrany thermodynamic, izany hoe, miankina amin'ny habetsahan'ny rano azon'izy ireo adsorb/desorb amin'ny hafanana ambanin'ny 120 ° C.
Magnesium sulfate (MgSO4) dia iray amin'ireo sira hydrated tena mahaliana sy nodinihina 30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41.Ny fananana thermodynamic dia norefesina ara-dalàna ary hita fa mety amin'ny fampiharana eo amin'ny sehatry ny vata fampangatsiahana, paompy hafanana ary fitahirizana angovo.Ny sulfate magnesium maina CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany) dia nampiasaina.
Ny kalsioma klôro (CaCl2) (H319) dia sira hafa nodinihina tsara satria ny hydrate dia manana toetra thermodynamika mahaliana41,42,43,44.Calcium chloride hexahydrate CAS-No.7774-34-7 97% ampiasaina (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany).
Zinc sulfate (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) sy ny hydrates dia manana toetra thermodynamic mety amin'ny dingana adsorption ambany hafanana45,46.Zinc sulfate heptahydrate CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany) no nampiasaina.
Strontium klôro (SrCl2) (H318) ihany koa dia manana toetra thermodynamic mahaliana4,45,47 na dia matetika miaraka amin'ny amoniaka ao amin'ny adsorption hafanana paompy na angovo fitehirizana fikarohana.Strontium chloride hexahydrate CAS-Nr.10.476-85-4 99.0-102.0% (Sigma Aldrich, St. Louis, Missouri, Etazonia) dia nampiasaina ho an'ny synthesis.
Ny sulfate varahina (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) dia tsy anisan'ireo hydrates hita matetika ao amin'ny literatiora matihanina, na dia mahaliana aza ny fananana thermodynamika amin'ny fampiharana ny mari-pana ambany48,49.Ny sulfate varahina CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, Etazonia) dia nampiasaina ho an'ny synthesis.
Magnesium klôro (MgCl2) dia iray amin'ireo sira hydrated izay vao haingana nahazo ny saina bebe kokoa eo amin'ny sehatry ny fitehirizana angovo mafana50,51.Magnesium chloride hexahydrate CAS-Nr.7791-18-6 pure pharmaceutical grade (Applichem GmbH., Darmstadt, Germany) dia nampiasaina tamin'ny fanandramana.
Araka ny voalaza etsy ambony, ny hydroxyethyl cellulose dia voafidy noho ny vokatra tsara amin'ny fampiharana mitovy.Ny fitaovana ampiasaina amin'ny synthesis dia hydroxyethyl cellulose CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, Etazonia).
Ny fibra metaly dia vita amin'ny tariby fohy mifamatotra amin'ny alalan'ny famoretana sy ny sintering, dingana iray fantatra amin'ny anarana hoe crucible melt extraction (CME)52.Midika izany fa tsy miankina amin'ny conductivity betsaka amin'ny metaly ampiasaina amin'ny famokarana sy ny porosity amin'ny rafitra farany ihany izy ireo, fa koa amin'ny kalitaon'ny fatorana eo amin'ny kofehy.Ny fibra dia tsy isotropika ary mirona ho zaraina amin'ny lalana iray mandritra ny famokarana, izay mahatonga ny conductivity mafana amin'ny lalana mivadika ho ambany kokoa.
Ny fananan'ny fisoronana rano dia nodinihina tamin'ny fampiasana simultaneous thermogravimetric analysis (TGA) / differential thermogravimetric analysis (DTG) ao anaty fonosana banga (Netzsch TG 209 F1 Libra).Ny fandrefesana dia natao tao amin'ny atmosfera azota mikoriana amin'ny hafainganam-pandehan'ny 10 ml / min ary ny mari-pana amin'ny 25 ka hatramin'ny 150 ° C amin'ny alàlan'ny oksizenina aluminium.Ny tahan'ny hafanana dia 1 ° C / min, ny lanjan'ny santionany dia miovaova amin'ny 10 ka hatramin'ny 20 mg, ny vahaolana dia 0.1 μg.Amin'ity asa ity, dia tokony ho marihina fa ny fahasamihafan'ny faobe isaky ny sehatra iray dia manana tsy fahatokisana lehibe.Ny santionany ampiasaina amin'ny TGA-DTG dia tena kely ary tsy ara-dalàna tapaka, izay mahatonga ny famaritana ny faritra ho tsy marina.Ireo soatoavina ireo dia tsy azo alaina afa-tsy amin'ny faritra lehibe kokoa raha raisina ny fiviliana lehibe.
Ny fisaintsainana tanteraka ny Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectra dia azo tamin'ny spectrometer Bruker Vertex 80 v FTIR (Bruker Optik GmbH, Leipzig, Germany) tamin'ny fampiasana kojakoja platinum ATR (Bruker Optik GmbH, Alemana).Ny santionan'ny kristaly diamondra maina dia refesina mivantana amin'ny banga alohan'ny hampiasana ireo santionany ho toy ny fototra ho an'ny fandrefesana andrana.Ny santionany dia refesina amin'ny banga amin'ny alàlan'ny famahana ny spectral amin'ny 2 cm-1 ary ny salan'isan'ny scans 32. Ny onjam-peo dia avy amin'ny 8000 ka hatramin'ny 500 cm-1.Ny famakafakana spectral dia natao tamin'ny alàlan'ny programa OPUS.
Ny famakafakana SEM dia natao tamin'ny fampiasana DSM 982 Gemini avy amin'ny Zeiss amin'ny alàlan'ny voltase 2 sy 5 kV.Ny angovo dispersive X-ray spectroscopy (EDX) dia natao tamin'ny fampiasana Thermo Fischer System 7 miaraka amin'ny Peltier cooled silicon drift detector (SSD).
Ny fanomanana ny takelaka metaly dia natao araka ny fomba mitovy amin'ny voalaza ao amin'ny 53. Voalohany, atsoboka amin'ny asidra solifara 50% ny takelaka.15 minitra.Avy eo dia nampidirina tamin'ny vahaolana hydroxide sodium 1 M izy ireo nandritra ny 10 segondra teo ho eo.Avy eo dia nosasana tamin'ny rano be dia be ny santionany, ary natsofoka tamin'ny rano voadio nandritra ny 30 minitra.Taorian'ny fitsaboana vonjimaika, dia natsofoka tamin'ny vahaolana saturated 3% ny santionany.HEC sy sira kendrena.Amin'ny farany, esory izy ireo ary maina amin'ny 60 ° C.
Ny fomba anodizing dia manatsara sy manamafy ny sosona oxide voajanahary amin'ny metaly passive.Ny takelaka aluminium dia nofonosina tamin'ny asidra solifara tamin'ny toe-javatra mafy ary avy eo nofehezina tamin'ny rano mafana.Ny anodizing dia nanaraka ny etching voalohany tamin'ny 1 mol/l NaOH (600 s) arahin'ny neutralization amin'ny 1 mol/l HNO3 (60 s).Ny vahaolana electrolyte dia fifangaroan'ny 2,3 M H2SO4, 0,01 M Al2(SO4)3, ary 1 M MgSO4 + 7H2O.Ny anodizing dia natao tamin'ny (40 ± 1) ° C, 30 mA / cm2 nandritra ny 1200 segondra.Ny dingana famehezana dia natao tamin'ny vahaolana brine isan-karazany araka ny voalaza ao amin'ny fitaovana (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2).Ny santionany dia andrahoina ao mandritra ny 1800 segondra.
Fomba telo samy hafa amin'ny famokarana composites no nodinihina: coating adhesive, fanehoan-kevitra mivantana ary fitsaboana amin'ny tany.Ny tombony sy ny tsy fahampian'ny fomba fanofanana tsirairay dia dinihina sy resahina.Ny fandinihana mivantana, ny nanoimaging, ary ny fanadihadiana simika / singa dia nampiasaina hanombanana ny vokatra.
Ny anodizing dia nofinidy ho fomba fitsaboana amin'ny fiovam-po mba hampitomboana ny fidiran'ny hydrates sira.Ity fitsaboana ety ivelany ity dia mamorona firafitry ny alumina (alumina) mivantana eo amin'ny habakabaka.Amin'ny fomba nentim-paharazana, ity fomba ity dia misy dingana roa: ny dingana voalohany dia mamorona rafitra porous amin'ny oksida aluminium, ary ny dingana faharoa dia mamorona coating amin'ny hydroxide aluminium izay manidy ny pores.Ireto manaraka ireto dia fomba roa hanakanana sira tsy hanakanana ny fidirana amin'ny dingana entona.Ny voalohany dia misy rafitra honeycomb mampiasa fantsona kely aluminium oxide (Al2O3) azo tamin'ny dingana voalohany mba hihazonana ny adsorbent kristaly sy hampitombo ny adhesion amin'ny vy surfaces.Ny toho-tantely vokarina dia manana savaivony 50 nm eo ho eo ary 200 nm ny halavany (sary 1a).Araka ny voalaza teo aloha, matetika ireo lavaka ireo dia mihidy amin'ny dingana faharoa miaraka amin'ny sosona manify amin'ny Al2O (OH) 2 boehmite tohanan'ny dingan'ny fandoroana fantsona alumina.Amin'ny fomba faharoa, ity dingana famehezana ity dia ovaina amin'ny fomba izay ny kristaly sira dia voasambotra ao anaty sosona boehmite (Al2O (OH)) manarona mitovy, izay tsy ampiasaina amin'ny famehezana amin'ity tranga ity.Ny dingana faharoa dia atao amin'ny vahaolana mahavoky ny sira mifanaraka amin'izany.Ny lamina voalaza dia manana habe eo amin'ny 50–100 nm ary toa mitete mitete (sary 1b).Ny habakabaka azo vokatry ny dingan'ny famehezana dia manana rafitra spatial mibaribary miaraka amin'ny faritra mifandray kokoa.Ity lamina ety ambonin'ny tany ity, miaraka amin'ireo rindran-damosin'izy ireo, dia mety tsara amin'ny fitondrana sy fihazonana kristaly sira.Ireo rafitra voalaza etsy ambony ireo dia toa tena porous ary manana lavaka kely izay toa mifanentana tsara amin'ny fitazonana ny hydrates sira sy ny fandoroana ny etona amin'ny sira mandritra ny fiasan'ny adsorber.Na izany aza, ny famakafakana singa amin'ireo sehatra ireo amin'ny fampiasana EDX dia afaka mamantatra ny habetsaky ny magnesium sy ny solifara eo amin'ny tontolon'ny boehmite, izay tsy hita amin'ny tranga misy alumina.
Ny ATR-FTIR amin'ny santionany dia nanamafy fa ny singa dia sulfate magnesium (jereo ny sary 2b).Ny spectrum dia mampiseho ny tampon'ny ion sulfate mampiavaka amin'ny 610–680 sy 1080–1130 cm–1 ary ny tampon'ny rano makarakara mampiavaka ny 1600–1700 cm–1 ary 3200–3800 cm–1 (jereo ny sary 2a, c).).Ny fisian'ny ion magnesium dia saika tsy manova ny spectrum54.
(a) EDX amin'ny takelaka aluminium MgSO4 misy boehmite, (b) spectra ATR-FTIR amin'ny boehmite sy MgSO4, c) spectra ATR-FTIR amin'ny MgSO4 madio.
Ny fitazonana ny fahombiazan'ny adsorption dia nohamafisin'ny TGA.Amin'ny aviavy.3b dia mampiseho tampon'ny desorption eo ho eo.60°C.Ity tampon'isa ity dia tsy mifanandrify amin'ny mari-pana amin'ireo tendrony roa hita ao amin'ny TGA amin'ny sira madio (sary 3a).Ny fiverimberenan'ny tsingerin'ny adsorption-desorption dia nodinihina, ary ny curve mitovy dia hita taorian'ny fametrahana ireo santionany tao anaty atmosfera mando (sary 3c).Ny fahasamihafana hita amin'ny dingana faharoa amin'ny desorption dia mety ho vokatry ny tsy fahampian-drano ao amin'ny atmosfera mikoriana, satria matetika izany no miteraka tsy fahampian-drano.Ireo sanda ireo dia mifanandrify amin'ny 17,9 g/m2 eo ho eo amin'ny fandrotsahana rano voalohany ary 10,3 g/m2 amin'ny fanondrahana faharoa.
Fampitahana ny famakafakana TGA momba ny boehmite sy ny MgSO4: famakafakana TGA ny MgSO4 madio (a), fangaro (b) ary aorian'ny fanadiovana (c).
Ny fomba mitovy dia natao tamin'ny kalsioma klôro ho adsorbent.Ny vokatra dia aseho eo amin'ny sary 4. Ny fijerena maso ny eny ambonin'ny tany dia nahitana fiovana kely amin'ny famirapiratana metaly.Zara raha hita ny volony.SEM dia nanamafy ny fisian'ny kristaly kely miparitaka eny ambonin'ny tany.Na izany aza, ny TGA dia tsy nahitana fahapotehan'ny rano ambanin'ny 150°C.Izany dia mety ho noho ny zava-misy fa ny ampahany ny sira dia kely loatra raha oharina amin'ny fitambaran'ny faobe ny substrate ho hitan'ny TGA.
Ny vokatry ny fitsaboana ambonin'ny ny varahina sulfate coating amin'ny alalan'ny anodizing fomba dia aseho amin'ny sary.5. Amin'ity tranga ity, ny fampidirana ny CuSO4 andrasana ao amin'ny firafitry ny Al oxide dia tsy nitranga.Raha ny tokony ho izy, ny fanjaitra malalaka dia voamarika satria matetika izy ireo no ampiasaina amin'ny hydroxide varahina Cu(OH)2 ampiasaina amin'ny loko turquoise mahazatra.
Nosedraina tamin'ny klôro strontium ihany koa ny fitsaboana ambonin'ny anodized.Ny vokatra dia mampiseho fandrakofana tsy mitovy (jereo ny sary 6a).Mba hamaritana raha nandrakotra ny faritra manontolo ny sira, dia natao ny fanadihadiana EDX.Ny fiolahana ho an'ny teboka iray ao amin'ny faritra maitso (teboka 1 amin'ny sary 6b) dia mampiseho strontium kely sy aluminium betsaka.Izany dia manondro ny ambany afa-po ny strontium ao amin'ny faritra refesina, izay, kosa, dia manondro ambany fandrakofana ny strontium klôro.Mifanohitra amin'izany kosa, ny faritra fotsy dia manana strontium avo lenta ary alimo ambany (teboka 2-6 amin'ny sary 6b).Ny famakafakana EDX momba ny faritra fotsy dia mampiseho teboka maizina (teboka 2 sy 4 amin'ny sary 6b), ambany ny chlorine ary be solifara.Izany dia mety manondro ny fananganana ny strontium sulfate.Ny teboka mamiratra kokoa dia mampiseho ny votoatin'ny chlorine avo lenta sy ny votoatin'ny solifara ambany (teboka 3, 5, ary 6 amin'ny sary 6b).Izany dia azo hazavaina amin'ny hoe ny ampahany lehibe amin'ny coating fotsy dia misy ny klôro strontium andrasana.Ny TGA an'ny santionany dia nanamafy ny fandikana ny fanadihadiana miaraka amin'ny tampony amin'ny mari-pana mampiavaka ny strontium chloride madio (sary 6c).Ny sandany kely dia azo hamarinina amin'ny ampahany kely amin'ny sira raha ampitahaina amin'ny lanjan'ny fanohanana metaly.Ny faobe desorption voafaritry ny andrana dia mifanaraka amin'ny habetsaky ny 7.3 g/m2 omena isaky ny faritra misy ny adsorber amin'ny mari-pana 150 ° C.
Nosedraina ihany koa ny coating zinc sulfate voatsabo eloxal.Amin'ny lafiny macroskopika, ny coating dia tena manify sy mitovy sosona (sary 7a).Na izany aza, ny SEM dia nanambara faritra iray misy kristaly kely misaraka amin'ny faritra tsy misy na inona na inona (sary 7b).Ny TGA ny coating sy ny substrate dia nampitahaina tamin'ny sira madio (sary 7c).Ny sira madio dia manana tampon'ny asymmetrika iray amin'ny 59,1 ° C.Ny alimina voarakotra dia nampiseho tampony kely roa tamin'ny 55,5 ° C sy 61,3 ° C, izay manondro ny fisian'ny zinc sulfate hydrate.Ny fahasamihafan'ny faobe naseho tamin'ny fanandramana dia mifanitsy amin'ny 10.9 g / m2 amin'ny mari-pana tsy fahampian-drano amin'ny 150 ° C.
Toy ny tamin'ny fampiharana teo aloha53, hydroxyethyl cellulose dia nampiasaina ho toy ny binder hanatsarana ny adhesion sy ny fahamarinan-toerana ny sorbent coating.Ny fifanarahana ara-pitaovana sy ny fiantraikany amin'ny fahombiazan'ny adsorption dia nodinihina tamin'ny TGA.Ny famakafakana dia atao mifandraika amin'ny totalin'ny faobe, izany hoe ny santionany dia misy takelaka metaly ampiasaina ho substrate coating.Ny adhesion dia sedraina amin'ny alàlan'ny fitsapana mifototra amin'ny andrana cross notch voafaritra ao amin'ny ISO2409 specification (tsy mahafeno ny mari-pamantarana fanasarahana notch arakaraka ny hateviny sy ny sakany).
Ny fametahana ny tontonana amin'ny klôro kalsioma (CaCl2) (jereo ny sary 8a) dia nahatonga ny fizarana tsy mitongilana, izay tsy voamarika tamin'ny fametahana aluminium madio ampiasaina amin'ny andrana transverse notch.Raha ampitahaina amin'ny vokatra ho an'ny CaCl2 madio, ny TGA (sary 8b) dia mampiseho tampon'isa mampiavaka roa nafindra mankany amin'ny mari-pana ambany kokoa amin'ny 40 sy 20 ° C.Tsy mamela ny fampitahana tanjona ny andrana amin'ny fizaran-tany satria ny santionany CaCl2 madio (santionany eo ankavanana amin'ny sary 8c) dia vovon-tsavony, izay manala ireo poti-javatra ambony indrindra.Ny valin'ny HEC dia nampiseho coating tena manify sy mitovitovy amin'ny adhesion mahafa-po.Ny fahasamihafan'ny faobe aseho amin'ny aviavy.8b dia mifanitsy amin'ny 51.3 g / m2 isaky ny velaran'ny adsorber amin'ny mari-pana 150 ° C.
Ny vokatra tsara amin'ny resaka adhesion sy ny fitoviana dia azo ihany koa amin'ny magnesium sulfate (MgSO4) (jereo ny sary 9).Ny famakafakana ny dingan'ny desorption ny coating dia mampiseho ny fisian'ny tampon'isa iray eo ho eo.60°C.Ity mari-pana ity dia mifanandrify amin'ny dingana desorption lehibe hita amin'ny tsy fahampian-drano amin'ny sira madio, izay maneho dingana iray hafa amin'ny 44 ° C.Mifanaraka amin'ny fifindrana avy amin'ny hexahydrate mankany amin'ny pentahydrate izy io ary tsy voamarika raha misy coating misy binder.Ny fitsapana cross section dia mampiseho ny fitsinjarana sy ny adhesion tsaratsara kokoa raha oharina amin'ny coatings vita amin'ny sira madio.Ny fahasamihafan'ny faobe hita ao amin'ny TGA-DTC dia mifanaraka amin'ny 18,4 g / m2 isaky ny faritra misy ny adsorber amin'ny mari-pana 150 ° C.
Noho ny tsy fetezan'ny ety ambonin'ny tany, ny strontium chloride (SrCl2) dia misy fonony tsy mitovy amin'ny vombony (sary 10a).Na izany aza, ny valin'ny fitsapana notch transverse dia mampiseho ny fizarana fanamiana miaraka amin'ny adhesion tsara kokoa (sary 10c).Ny famakafakana TGA dia mampiseho fahasamihafana kely amin'ny lanjany, izay tsy maintsy noho ny votoatin'ny sira ambany kokoa raha oharina amin'ny substrate metaly.Na izany aza, ny dingana eo amin'ny curve dia mampiseho ny fisian'ny dingan'ny tsy fahampian-drano, na dia mifandray amin'ny mari-pana azo aza ny tampony amin'ny famaritana ny sira madio.Ny tampony amin'ny 110 ° C sy 70.2 ° C hita ao amin'ny Fig.10b koa dia hita rehefa namakafaka ny sira madio.Na izany aza, ny dingana lehibe amin'ny tsy fahampian-drano hita amin'ny sira madio amin'ny 50 ° C dia tsy hita taratra amin'ny curve mampiasa ny binder.Mifanohitra amin'izany kosa, ny fifangaroan'ny binder dia mampiseho tampony roa amin'ny 20.2 ° C sy 94.1 ° C, izay tsy refesina amin'ny sira madio (sary 10b).Amin'ny mari-pana 150 ° C, ny fahasamihafana eo amin'ny maso dia mifanaraka amin'ny 7,2 g / m2 isaky ny faritra misy ny adsorber.
Ny fitambaran'ny HEC sy ny zinc sulfate (ZnSO4) dia tsy nanome vokatra azo ekena (sary 11).Ny famakafakana TGA amin'ny metaly voarakotra dia tsy nahitana fizotry ny tsy fahampian-drano.Na dia nihatsara aza ny fizarana sy ny adhesion ny coating, ny fananany dia mbola lavitra ny tsara indrindra.
Ny fomba tsotra indrindra amin'ny famenoana ny fibre metaly amin'ny sosona manify sy fanamiana dia ny impregnation mando (sary 12a), izay ahitana ny fanomanana ny sira kendrena sy ny impregnation ny fibre metaly miaraka amin'ny vahaolana aqueous.
Rehefa manomana ny impregnation mando dia misy olana roa lehibe.Amin'ny lafiny iray, ny fihenjanana ambonin'ny vahaolana masira dia manakana ny fampidirana marina ny ranon-javatra ao amin'ny rafitra porous.Ny kristaly amin'ny ety ivelany (sary 12d) sy ny bubbles amin'ny rivotra voafandrika ao anatin'ny rafitra (sary 12c) dia tsy azo ahena raha tsy amin'ny fampidinana ny fihenjanana amin'ny tany sy ny fanamainana mialoha ny santionany amin'ny rano voadio.Ny famongorana an-tery ao amin'ny santionany amin'ny alàlan'ny fanesorana ny rivotra ao anatiny na amin'ny famoronana vahaolana mikoriana ao amin'ny rafitra dia fomba hafa mahomby hiantohana ny famenoana tanteraka ny rafitra.
Ny olana faharoa natrehina nandritra ny fanomanana dia ny fanesorana ny sarimihetsika amin'ny ampahany amin'ny sira (jereo ny sary 12b).Ity trangan-javatra ity dia miavaka amin'ny fiforonan'ny coating maina eo amin'ny ambonin'ny fandravana, izay manakana ny convectively stimuli fanamainana ary manomboka ny diffusion stimulated dingana.Ny mekanika faharoa dia miadana kokoa noho ny voalohany.Vokatr'izany dia ilaina ny mari-pana ambony amin'ny fotoana fanamainana mety, izay mampitombo ny mety hisian'ny bubbles ao anaty santionany.Io olana io dia voavaha amin'ny fampidirana fomba hafa amin'ny kristaly tsy mifototra amin'ny fiovan'ny fifantohana (evaporation), fa amin'ny fiovan'ny mari-pana (toy ny ohatra amin'ny MgSO4 amin'ny sary 13).
Fanehoan-kevitra momba ny fizotran'ny kristaly mandritra ny fampangatsiahana sy ny fisarahana ny dingan'ny solida sy ny ranoka mampiasa MgSO4.
Ny vahaolana sira mahavoky dia azo omanina amin'ny mari-pana ambony na ambony (HT) amin'ny fampiasana an'io fomba io.Amin'ny tranga voalohany, ny crystallization dia voatery nampidina ny mari-pana ambanin'ny mari-pana ao amin'ny efitrano.Amin'ny tranga faharoa, ny kristaly dia nitranga rehefa nangatsiaka ny santionany tamin'ny mari-pana (RT).Ny vokatr'izany dia fifangaroan'ny kristaly (B) sy levona (A), ny ampahany amin'ny rano dia esorina amin'ny rivotra mipoitra.Ity fomba fiasa ity dia tsy manalavitra ny fiforonan'ny sarimihetsika amin'ireo hydrates ireo, fa mampihena ihany koa ny fotoana ilaina amin'ny fanomanana ireo composites hafa.Na izany aza, ny fanesorana ranon-javatra amin'ny alàlan'ny rivotra mipoitra dia mitarika amin'ny kristaly fanampiny amin'ny sira, ka miteraka coating matevina kokoa.
Ny fomba iray hafa azo ampiasaina amin'ny fametahana metaly dia ny famokarana mivantana ny sira kendrena amin'ny alàlan'ny fanehoan-kevitra simika.Ireo mpanakalo hafanana mifono vy vita amin'ny fihetsiky ny asidra eo amin'ny tampon'ny vy amin'ny vombony sy ny fantsona dia manana tombony maromaro, araka ny notaterina tamin'ny fandinihanay teo aloha.Ny fampiharana an'io fomba io amin'ny fibre dia niteraka vokatra faran'izay ratsy noho ny fiforonan'ny gaza nandritra ny fanehoan-kevitra.Miakatra ao anatin'ilay probe ny tsindrin'ny entona hidrôzenina ary miova rehefa mivoaka ny vokatra (sary 14a).
Ny coating dia novaina tamin'ny alalan'ny fanehoan-kevitra simika mba hifehezana tsara kokoa ny hateviny sy ny fizarana ny coating.Ity fomba ity dia ahitana fandalovan'ny zavona asidra amin'ny santionany (sary 14b).Izany dia antenaina fa hiteraka fanamiana amin'ny alàlan'ny fanehoan-kevitra amin'ny metaly substrate.Nahafa-po ny vokatra, saingy niadana loatra ny dingana ka tsy azo heverina ho fomba mahomby (sary 14c).Ny fe-potoana fanehoan-kevitra fohy kokoa dia azo atao amin'ny alàlan'ny fanafanana eo an-toerana.
Mba handresena ny tsy fahampian'ny fomba voalaza etsy ambony, dia nodinihina ny fomba fametahana mifototra amin'ny fampiasana adhesive.Ny HEC dia nofantenana araka ny vokatra naseho tamin'ny fizarana teo aloha.Ny santionany rehetra dia voaomana amin'ny 3% wt.Afangaro amin'ny sira ny binder.Ny fibre dia nokarakaraina araka ny fomba fiasa mitovy amin'ny taolan-tehezana, izany hoe natsofoka tamin'ny 50% vol.ao anatin'ny 15 minitra.asidra solifara, avy eo alona ao anaty hydroxide sodium mandritra ny 20 segondra, sasana amin'ny rano mangotraka ary alona 30 minitra amin'ny farany.Amin'ity tranga ity, nisy dingana fanampiny nampiana alohan'ny impregnation.Atsoboka vetivety ao anaty ranon-tsira maloto ny santionany ary maina amin'ny 60°C eo ho eo.Ny dingana dia natao hanovana ny endrik'ilay metaly, mamorona tranokala nucleation izay manatsara ny fizarana ny coating amin'ny dingana farany.Ny rafitra fibrous dia manana lafiny iray izay manify kokoa ny filamenta ary feno hipoka, ary ny ilany mifanohitra izay matevina kokoa ny filamenta ary zara raha mizara.Izany dia vokatry ny dingana famokarana 52.
Ny vokatra ho an'ny kalsioma klôro (CaCl2) dia fintinina sy aseho amin'ny sary eo amin'ny tabilao 1. Fandrakofana tsara aorian'ny inoculation.Na dia ireo kofehy tsy misy kristaly hita maso aza dia nampihena ny taratra metaly, izay manondro ny fiovan'ny endriny.Na izany aza, taorian'ny nandrafetana ny santionany tamin'ny fangaro misy ranon'ny CaCl2 sy HEC ary maina tamin'ny mari-pana eo amin'ny 60 ° C, dia nifantoka tamin'ny fihaonan'ny rafitra ny coatings.Izany dia vokatry ny fihenjanana ambonin'ny ny vahaolana.Aorian'ny fandevenana dia mijanona ao anatin'ilay santionany ilay ranoka noho ny fihenjanan'ny ety ivelany.Amin'ny ankapobeny dia mitranga eo amin'ny fihaonan'ny rafitra.Ny lafiny tsara indrindra amin'ny santionany dia misy lavaka maromaro feno sira.Nitombo 0,06 g/cm3 ny lanja taorian'ny fametahana.
Ny fanosorana amin'ny sulfate manezioma (MgSO4) dia namokatra sira bebe kokoa isaky ny ampahany (Tabilao 2).Amin'ity tranga ity, ny fitomboana refesina dia 0,09 g / cm3.Ny fizotry ny famafazana dia nahitana fandrakofana santionany betsaka.Aorian'ny dingan'ny fametahana, ny sira dia manakana faritra lehibe amin'ny lafiny manify amin'ny santionany.Ankoatra izany, ny faritra sasany amin'ny matte dia voasakana, fa ny porosity sasany dia tazonina.Amin'ity tranga ity, ny fananganana sira dia hita mora foana eo amin'ny fihaonan'ny rafitra, manamafy fa ny fizotry ny coating dia noho ny fihenjanana amin'ny rano, fa tsy ny fifandraisana misy eo amin'ny sira sy ny substrate metaly.
Ny valin'ny fampifangaroana ny strontium chloride (SrCl2) sy ny HEC dia nampiseho toetra mitovy amin'ireo ohatra teo aloha (Table 3).Amin'ity tranga ity, ny lafiny manify amin'ny santionany dia saika rakotra tanteraka.Ny pores tsirairay ihany no hita, miforona mandritra ny fanamainana vokatry ny famoahana etona avy amin'ny santionany.Ny lamina hita amin'ny lafiny matte dia mitovy amin'ny tranga teo aloha, voasakana sira ny faritra ary tsy voarakotra tanteraka ny fibre.
Mba hanombanana ny fiantraikany tsara amin'ny rafitra fibrous eo amin'ny fahombiazan'ny hafanana amin'ny hafanana, dia nofaritana ny fitondran-tena mahomby amin'ny rafitra fibrous voapetaka ary nampitahaina tamin'ny akora fanadiovana madio.Ny conductivity thermal dia refesina araka ny ASTM D 5470-2017 amin'ny fampiasana ny fitaovana tontonana fisaka aseho amin'ny sary 15a mampiasa fitaovana fanondro miaraka amin'ny conductivity mafana fantatra.Raha ampitahaina amin'ny fomba fandrefesana mandalo hafa, ity fitsipika ity dia mahasoa ho an'ny fitaovana porous ampiasaina amin'ny fianarana amin'izao fotoana izao, satria ny fandrefesana dia atao amin'ny toe-javatra tsy miovaova ary miaraka amin'ny haben'ny santionany ampy (faritra fototra 30 × 30 mm2, haavony eo ho eo 15 mm).Ny santionany amin'ny akora fanosotra madio (reference) sy ny firafitry ny fibre mifono dia nomanina ho an'ny fandrefesana amin'ny lalan'ny fibre ary mifanandrify amin'ny lalan'ny fibre mba hanombanana ny fiantraikan'ny conductivity mafana anisotropic.Ny santionany dia nototoina teo ambonin'ny tany (Grit P320) mba hampihenana ny fiantraikan'ny hamafin'ny tany noho ny fanomanana santionany, izay tsy maneho ny rafitra ao anatin'ilay santionany.