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O le sea o maketi o faiga fa'amālūlūina ma pamu vevela e fa'asusuina ai le adsorption e la'ititi lava pe a fa'atusatusa i faiga masani o le compressor. E ui lava i le tele o le lelei o le fa'aaogaina o le vevela taugofie (nai lo galuega eletise taugata), o le fa'atinoina o faiga e fa'avae i luga o mataupu fa'avae o le adsorption e fa'atapula'aina lava i ni nai fa'aoga fa'apitoa. O le fa'aletonu autu e mana'omia ona ave'esea o le fa'aitiitia lea o le malosiaga fa'apitoa ona o le maualalo o le conductivity o le vevela ma le maualalo o le mautu o le adsorbent. O faiga fa'amālūlūina fa'apisinisi fa'asusuina o le adsorbers e fa'avae i luga o plate heat exchangers ua ufiufiina e fa'aleleia atili ai le gafatia o le fa'amālūlūina. Ua iloa lelei taunuuga o le fa'aitiitia o le mafiafia o le ufiufi e o'o atu ai i le fa'aitiitia o le mass transfer impedance, ma o le fa'ateleina o le lautele o le fogaeleele i le voluma o fausaga fa'asusuina e fa'ateleina ai le malosiaga e aunoa ma le fa'aleagaina o le lelei. O filo u'amea e fa'aaogaina i lenei galuega e mafai ona maua ai se lautele fa'apitoa i le va o le 2500–50,000 m2/m3. E tolu auala mo le mauaina o ni ufiufi manifinifi ae mautu o le masima hydrates i luga o u'amea, e aofia ai filo u'amea, mo le gaosiga o ufiufi ua fa'aalia ai mo le taimi muamua se exchanger vevela maualuga le malosi. O le togafitiga o luga e faʻavae i luga o le alumini anodizing ua filifilia e fausia ai se fusi malosi i le va o le ufiufi ma le substrate. O le microstructure o le luga na maua na suʻesuʻeina e faʻaaoga ai le scanning electron microscopy. O le faʻaitiitia o le reflection Fourier transform infrared spectroscopy ma le energy dispersive X-ray spectroscopy na faʻaaogaina e siaki ai le i ai o le ituaiga manaʻomia i le suʻega. O lo latou gafatia e fausia ai hydrates na faʻamaonia e ala i le combined thermogravimetric analysis (TGA)/differential thermogravimetric analysis (DTG). O le lelei o le sili atu i le 0.07 g (vai)/g (composite) na maua i le ufiufi MgSO4, ma faʻaalia ai faʻailoga o le mago i le pe tusa o le 60 °C ma toe gaosia pe a uma ona toe faʻasusu. Na maua foʻi ni taunuuga lelei i le SrCl2 ma le ZnSO4 faʻatasi ai ma se eseesega o le mamafa e tusa ma le 0.02 g/g i lalo ifo o le 100 °C. Na filifilia le Hydroxyethylcellulose o se mea faʻaopoopo e faʻateleina ai le mautu ma le pipii o le ufiufi. O meatotino mitiia o oloa na iloiloina e ala i le TGA-DTG fa'atasi ma o lo latou pipii na fa'ailoaina e ala i se metotia e fa'avae i luga o su'ega o lo'o fa'amatalaina i le ISO2409. O le tutusa ma le pipii o le ufiufi CaCl2 ua matua'i fa'aleleia a'o fa'atumauina lona gafatia mitiia ma se eseesega o le mamafa e tusa ma le 0.1 g/g i le vevela i lalo ifo o le 100 °C. E le gata i lea, o le MgSO4 e taofia pea le gafatia e fausia ai hydrates, e fa'aalia ai se eseesega o le mamafa e sili atu i le 0.04 g/g i le vevela i lalo ifo o le 100 °C. I le iuga, o filo u'amea ua ufiufiina ua su'esu'eina. O taunu'uga e fa'aalia ai o le fa'aleleia atili o le vevela o le fausaga o filo ua ufiufi i le Al2(SO4)3 e mafai ona 4.7 taimi maualuga atu pe a fa'atusatusa i le tele o le Al2(SO4)3 mama. O le ufiufi o ufiufi na su'esu'eina na su'esu'eina i le va'ai, ma o le fausaga i totonu na iloiloina e fa'aaoga ai se ata microscopic o vaega fa'alava. O se ufiufi o le Al2(SO4)3 e tusa ma le 50 µm na maua, ae o le faiga atoa e tatau ona fa'aleleia atili ina ia maua ai se tufatufaina atu e sili atu ona tutusa.
Ua tele le gauai atu i faiga fa'apipi'i (adsorption systems) i nai tausaga ua tuana'i ona o lo'o maua ai se isi auala e fa'alelei ai le siosiomaga nai lo pamu vevela masani po'o faiga fa'amālūlūina. Faatasi ai ma le si'itia o tulaga fa'alelei ma le vevela o le lalolagi atoa, e ono fa'aitiitia ai e faiga fa'apipi'i le fa'alagolago i suau'u fa'asaina i se taimi lata mai. E le gata i lea, so'o se fa'aleleia atili i le fa'amālūlūina po'o pamu vevela e mafai ona fa'aliliuina atu i le teuina o le malosi fa'avevela, lea e fa'atusalia ai se fa'aopoopoga i le gafatia mo le fa'aaogaina lelei o le malosi autu. O le lelei autu o pamu vevela fa'apipi'i ma faiga fa'amālūlūina o le mafai lea ona fa'agaoioia i le vevela maualalo. O lenei mea e talafeagai ai mo punaoa vevela maualalo e pei o le malosi o le la po'o le vevela otaota. I tulaga o fa'aoga teuina o le malosi, o le fa'apipi'i e iai le lelei o le maualuga o le malosi ma le itiiti ifo o le fa'asalalauina o le malosi pe a fa'atusatusa i le teuina o le vevela lagona po'o le vevela natia.
E mulimulita'i pamu vevela fa'asusu ma faiga fa'amālūlūina i le ta'amilosaga thermodynamic tutusa e pei o latou paipa fa'apipi'i ausa. O le eseesega autu o le suiina lea o vaega o le compressor i adsorbers. E mafai e le elemene ona mitiia le ausa o le refrigerant maualalo le mamafa i le vevela feololo, ma fa'apuna atili ai le refrigerant tusa lava pe malulu le vai. E taua le fa'amautinoaina o le fa'amālūlūina pea o le adsorber ina ia 'aua ne'i iai le enthalpy o le adsorption (exotherm). E toe fa'afouina le adsorber i le vevela maualuga, ma mafua ai ona fa'amamago le ausa o le refrigerant. E tatau ona fa'aauau pea le fa'avevela e maua ai le enthalpy o le desorption (endothermic). Talu ai ona o faiga o le adsorption e fa'ailoaina i suiga o le vevela, o le maualuga o le malosi e mana'omia ai le maualuga o le conductivity thermal. Peita'i, o le maualalo o le conductivity thermal o le mea sili lea ona leaga i le tele o fa'aoga.
O le faʻafitauli autū o le conductivity o le faʻateleina lea o lona tau averesi aʻo faʻatumauina pea le ala o felauaiga e maua ai le tafe o le adsorption/desorption ausa. E lua auala e masani ona faʻaaogaina e ausia ai lenei mea: o le composite heat exchangers ma le coated heat exchangers. O mea faʻapipiʻi sili ona lauiloa ma manuia o mea ia e faʻaaogaina ai mea faʻaopoopo e faʻavae i le carbon, e pei o le expanded graphite, activated carbon, poʻo carbon fibers. O Oliveira et al. 2 na faʻasusuina le expanded graphite powder i le calcium chloride e maua ai se adsorber ma se gafatia faʻamālūlūina faʻapitoa (SCP) e oʻo atu i le 306 W/kg ma se coefficient of performance (COP) e oʻo atu i le 0.46. Zajaczkowski et al. 3 na fautuaina se tuʻufaʻatasiga o le expanded graphite, carbon fiber ma le calcium chloride ma le aofaʻi o le conductivity e 15 W/mK. Jian et al4 na faʻataʻitaʻiina composites ma le sulfuric acid na togafitia le expanded natural graphite (ENG-TSA) o se substrate i se lua-vaega adsorption cooling cycle. Na valoia e le faʻataʻitaʻiga le COP mai le 0.215 i le 0.285 ma le SCP mai le 161.4 i le 260.74 W/kg.
E sili atu ona aogā le fofo o le mea e fesuia'i ai le vevela ua ufiufiina. E mafai ona vaevaeina auala e ufiufi ai nei mea e fesuia'i ai le vevela i ni vaega se lua: tu'ufa'atasiga tuusa'o ma mea fa'apipi'i. O le auala e sili ona manuia o le tu'ufa'atasiga tuusa'o, lea e aofia ai le fausiaina o mea e mitiia sa'o i luga o le fogāeleele o mea e fesuia'i ai le vevela mai mea e mana'omia. Ua pateniina e Sotech5 se metotia mo le gaosia o le zeolite ua ufiufiina mo le fa'aaogaina i se fa'asologa o mea fa'amālūlū na gaosia e Fahrenheit GmbH. Na fa'ata'ita'iina e Schnabel ma isi le fa'atinoga o zeolite se lua ua ufiufiina i luga o le u'amea e le gaoia. Peita'i, e na'o le fa'aaogaina o mea fa'apipi'i fa'apitoa e galue ai lenei metotia, lea e avea ai le ufiufiina ma mea fa'apipi'i ma se isi auala manaia. O mea e fa'apipi'i ai o mea e le gaoioi e filifilia e lagolago ai le pipi'i o le sorbent ma/po'o le fesiita'iga o le tele, ae e leai se sao i le fa'aleleia o le adsorption po'o le conductivity. Freni ma isi 7 mea e fesuia'i ai le vevela alumini ua ufiufiina ma le zeolite AQSOA-Z02 ua fa'amautuina i se mea e fa'apipi'i ai le omea. Na su'esu'eina e Calabrese ma isi le sauniuniga o mea e ufiufi ai le zeolite ma mea e fa'apipi'i ai le polymeric. Na fautuaina e Ammann ma isi se metotia mo le sauniaina o ufiufi zeolite porous mai paluga maneta o le polyvinyl alcohol. E faʻaaogaina foʻi le Alumina (alumina) o se mea e faʻapipiʻi ai 10 i le adsorber. I lo matou iloa, e naʻo le faʻaaogaina o le cellulose ma le hydroxyethyl cellulose faʻatasi ai ma adsorbents faaletino11,12. O nisi taimi e le faʻaaogaina ai le kelu mo le vali, ae faʻaaogaina e fausia ai le fausaga 13 na o ia. O le tuʻufaʻatasia o alginate polymer matrices ma le tele o salt hydrates e fausia ai ni fausaga faʻapipiʻi fetuʻunaʻi e puipuia ai le tafe i le taimi e faʻamago ai ma maua ai le fesiitaiga talafeagai o le mamafa. O omea e pei o le bentonite ma le attapulgite ua faʻaaogaina o ni mea e faʻapipiʻi ai mo le sauniaina o mea faʻapipiʻi15,16,17. Ua faʻaaogaina le Ethylcellulose e faʻapipiʻi ai le calcium chloride18 poʻo le sodium sulfide19.
E mafai ona vaevaeina mea fa'apipi'i e iai le fausaga u'amea porous i ni mea fa'aopoopo e fesuia'i ai le vevela ma mea fa'apipi'i e ufiufi i le vevela. O le lelei o nei fausaga o le maualuga o le lautele o le fogaeleele. O lenei mea e mafua ai se fogaeleele tele e fesoota'i ai i le va o le adsorbent ma le u'amea e aunoa ma le fa'aopoopoina o se mea e le gaoioi, lea e fa'aitiitia ai le lelei atoa o le ta'amilosaga fa'amālūlūina. Ua fa'aleleia e Lang et al. 20 le conductivity atoa o se zeolite adsorber ma se fausaga alumini honeycomb. Ua fa'aleleia e Gillerminot et al. 21 le conductivity vevela o vaega NaX zeolite ma le copper ma le nickel foam. E ui o lo'o fa'aaogaina mea fa'apipi'i o ni mea e suia ai le vaega (PCM), ae o fa'ai'uga a Li et al. 22 ma Zhao et al. 23 e manaia fo'i mo le chemisorption. Na latou fa'atusatusaina le fa'atinoga o le graphite fa'alauteleina ma le foam u'amea ma fa'ai'uina ai o le mea mulimuli e sili atu pe afai e le o se fa'afitauli le ele. Na fa'atusatusa talu ai nei e Palomba et al. isi fausaga porous u'amea24. Na su'esu'eina e Van der Pal et al. masima u'amea o lo'o fa'apipi'iina i foams 25. O fa'ata'ita'iga uma na muamua atu e fetaui ma vaega mafiafia o mea e fa'asusu ai mea laiti. E toetoe lava a le fa'aaogaina fausaga u'amea e ufiufi ai mea e mitiia ai mea, o se fofo sili atu ona lelei. O se fa'ata'ita'iga o le fusifusia i zeolites e mafai ona maua i le Wittstadt et al. 26 ae e leai se taumafaiga ua faia e fusifusia ai hydrates masima e ui lava i lo latou maualuga o le malosi 27.
O le mea lea, e tolu auala mo le sauniaina o ufiufi adsorbent o le a suʻesuʻeina i lenei tusiga: (1) ufiufi o mea e pipii ai, (2) tali tuusaʻo, ma le (3) togafitiga o luga. O le Hydroxyethylcellulose o le mea e pipii ai na filifilia i lenei galuega ona o le mautu na lipotia muamua ma le pipii lelei o le ufiufi i le tuʻufaʻatasia ma adsorbents faaletino. O lenei metotia na suʻesuʻeina muamua mo ufiufi mafolafola ma mulimuli ane faʻaaogaina i fausaga alava uʻamea. Muamua, na lipotia mai ai se suʻesuʻega muamua o le ono mafai ona tupu ni tali faʻakemikolo i le fausiaina o ufiufi adsorbent. O le poto masani muamua ua faʻaliliuina nei i le ufiufi o fausaga alava uʻamea. O le togafitiga o luga na filifilia mo lenei galuega o se metotia e faʻavae i luga o le alumini anodizing. Ua faʻapipiʻiina ma le manuia le alumini anodizing ma masima uʻamea mo faʻamoemoega matagofie29. I nei tulaga, e mafai ona maua ni ufiufi e matua mautu ma teteʻe i le ele. Peitaʻi, e le mafai ona latou faʻatinoina soʻo se faiga adsorption poʻo le desorption. O lenei pepa o loʻo tuʻuina atu ai se eseesega o lenei auala e mafai ai ona faʻagaoioia le tele e faʻaaoga ai meatotino pipii o le faiga muamua. I le mea sili matou te iloa, e leai se tasi o metotia o loʻo faʻamatalaina iinei na suʻesuʻeina muamua. O se tekonolosi fou e matuā manaia tele aua e mafai ai ona fausia ni ufiufi adsorbent hydrated, lea e tele ona tulaga lelei nai lo adsorbents faaletino e masani ona suʻesuʻeina.
O papatusi alumini ua fa'ailogaina na fa'aaogaina e fai ma mea e fai ma faavae mo nei fa'ata'ita'iga na saunia e ALINVEST Břidličná, Czech Republic. O lo'o i ai le 98.11% alumini, 1.3622% u'amea, 0.3618% manganese ma ni vaega itiiti o le kopa, magnesium, silicon, titanium, zinc, chromium ma le nickel.
O meafaitino e filifilia mo le gaosiga o mea tuʻufaʻatasi e filifilia e tusa ai ma o latou uiga faʻavevela, e faʻatatau i le tele o le vai e mafai ona latou mitiia/aveʻese i le vevela e i lalo ifo o le 120°C.
O le Magnesium sulfate (MgSO4) o se tasi o masima fa'asusu e sili ona manaia ma su'esu'eina30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41. O meatotino fa'avevela ua fuaina fa'apitoa ma ua maua e talafeagai mo fa'aoga i vaega o le fa'amālūlūina o le adsorption, pamu vevela ma le teuina o le malosi. Na fa'aaogaina le magnesium sulfate mago CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Siamani).
O le calcium chloride (CaCl2) (H319) o le isi masima ua su'esu'eina lelei ona o lona hydrate e iai ona uiga fa'atermonika mata'ina41,42,43,44. O le Calcium chloride hexahydrate CAS-No. 7774-34-7 97% fa'aaogaina (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Siamani).
O le zinc sulfate (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) ma ona hydrates e iai ona uiga fa'atermonika e talafeagai mo faiga fa'apipi'i i le vevela maualalo45,46. Na fa'aaogaina le zinc sulfate heptahydrate CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Siamani).
O le Strontium chloride (SrCl2) (H318) e iai fo'i ona uiga fa'atermonika mata'ina4,45,47 e ui lava e masani ona tu'ufa'atasia ma le ammonia i le pamu vevela o le adsorption po'o su'esu'ega o le teuina o le malosi. O le Strontium chloride hexahydrate CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (Sigma Aldrich, St. Louis, Missouri, ISA) na fa'aaogaina mo le fa'asologa.
E le o se tasi o hydrates e masani ona maua i tusitusiga fa'apolofesa le Copper sulfate (CuSO4) (H302, H315, H319, H410), e ui o ona uiga fa'atermonika e taua mo fa'aoga i le vevela maualalo. 48,49. Na fa'aaogaina le Copper sulfate CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, ISA) mo le fa'aputuga.
O le Magnesium chloride (MgCl2) o se tasi o masima fa'asusu lea ua sili atu ona gauai i ai talu ai nei i le matata o le teuina o le malosi fa'avevela50,51. O le Magnesium chloride hexahydrate CAS-Nr.7791-18-6 mama vaila'au vasega (Applichem GmbH., Darmstadt, Siamani) na fa'aaogaina mo fa'ata'ita'iga.
E pei ona taʻua i luga, na filifilia le hydroxyethyl cellulose ona o taunuuga lelei i faʻaoga tutusa. O le mea na faʻaaogaina i la matou gaosiga o le hydroxyethyl cellulose CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, ISA).
O alava u'amea e faia mai uaea pupuu ua fusifusia fa'atasi e ala i le fa'apipi'iina ma le fa'asu'iina, o se faiga e ta'ua o le crucible melt extraction (CME)52. O lona uiga o lo latou fa'avevela e le gata ina fa'alagolago i le tele o le fa'avevela o u'amea e fa'aaogaina i le gaosiga ma le porosity o le fausaga mulimuli, ae fa'apea fo'i i le lelei o fusifusia i le va o filo. O alava e le o ni isotropic ma e masani ona tufatufa atu i se itu patino i le taimi o le gaosiga, lea e matua maualalo ai le fa'avevela i le itu fa'alava.
Sa suʻesuʻeina meatotino o le mitiia o le vai e faʻaaoga ai le suʻesuʻega faʻatasi o le thermogravimetric (TGA)/suʻesuʻega faʻapitoa o le thermogravimetric (DTG) i totonu o se afifi vacuum (Netzsch TG 209 F1 Libra). Sa faia fua i totonu o se ea nitrogen tafe i le fua faatatau o le tafe o le 10 ml/min ma le vevela mai le 25 i le 150°C i totonu o ipu alumini oxide. O le fua faatatau o le faʻavevela o le 1°C/min, o le mamafa o le faʻataʻitaʻiga e eseese mai le 10 i le 20 mg, o le iugafono o le 0.1 μg. I lenei galuega, e tatau ona maitauina o le eseesega o le mamafa i le iunite o le fogaeleele e tele le le mautonu. O faʻataʻitaʻiga na faʻaaogaina i le TGA-DTG e matua laiti lava ma e le tutusa le tipiina, lea e le saʻo ai le fuafuaina o latou eria. E naʻo le mafai ona faʻaopoopoina nei tau i se eria tele pe afai e amanaʻia ni eseesega tetele.
O le Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) spectra na maua i luga o le Bruker Vertex 80 v FTIR spectrometer (Bruker Optik GmbH, Leipzig, Siamani) e faʻaaoga ai se ATR platinum accessory (Bruker Optik GmbH, Siamani). O le spectra o tioata taimane mamago na fuaina saʻo i le vacuum aʻo leʻi faʻaaogaina faʻataʻitaʻiga o se talaaga mo fua faʻataʻitaʻi. O faʻataʻitaʻiga na fuaina i le vacuum e faʻaaoga ai se spectral resolution o le 2 cm-1 ma le averesi o le aofaʻi o scans o le 32. O le numera o galu e mai le 8000 i le 500 cm-1. Na faia le suʻesuʻega spectral e faʻaaoga ai le polokalame OPUS.
Sa faia le su'esu'ega SEM e fa'aaoga ai le DSM 982 Gemini mai Zeiss i le fa'avavevaveina o voltages o le 2 ma le 5 kV. Sa faia le Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) e fa'aaoga ai le Thermo Fischer System 7 fa'atasi ai ma le Peltier cooled silicon drift detector (SSD).
O le sauniuniga o papatusi uʻamea sa faia e tusa ai ma le faiga e tutusa ma le mea o loʻo faʻamatalaina i le 53. Muamua, faʻasusu le papatusi i le 50% sulfuric acid. 15 minute. Ona faʻaofi lea i totonu o le 1 M sodium hydroxide solution mo le tusa ma le 10 sekone. Ona fufulu lea o faʻataʻitaʻiga i le tele o le vai faʻamamā, ona faʻasusu lea i le vai faʻamamā mo le 30 minute. A maeʻa le togafitiga muamua i luga, ona faʻasusu lea o faʻataʻitaʻiga i se 3% saturated solution. HEC ma le masima faʻamoemoe. Mulimuli ane, aveese ma faʻamago i le 60°C.
O le metotia o le anodizing e faʻaleleia ma faʻamalosia ai le vaega masani o le oxide i luga o le uʻamea e le gaoioi. O paneli alumini na anodized i le sulfuric acid i se tulaga faʻamaʻaʻa ona faʻamaufaʻailogaina lea i le vai vevela. O le anodizing na mulimulitaʻi i le etching muamua i le 1 mol/l NaOH (600 s) sosoo ai ma le neutralization i le 1 mol/l HNO3 (60 s). O le electrolyte solution o se faʻafefiloi o le 2.3 M H2SO4, 0.01 M Al2(SO4)3, ma le 1 M MgSO4 + 7H2O. Na faia le Anodizing i le (40 ± 1)°C, 30 mA/cm2 mo le 1200 sekone. O le faiga o le faʻamaufaʻailogaina na faia i le tele o vai faʻasusu e pei ona faʻamatalaina i meafaitino (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2). O le faʻataʻitaʻiga e faʻapuna i totonu mo le 1800 sekone.
E tolu auala eseese mo le gaosia o mea fa'apipi'i ua su'esu'eina: ufiufi fa'apipi'i, tali tuusa'o, ma togafitiga i luga. O lelei ma leaga o auala ta'itasi o a'oa'oga o lo'o iloiloina ma talanoaina fa'asolosolo. O le mata'ituina tuusa'o, nanoimaging, ma le au'ili'iliga o vaila'au/elemene na fa'aaogaina e iloilo ai taunu'uga.
O le anodizing na filifilia o se metotia o togafitiga o luga e faʻateleina ai le pipii o le masima hydrates. O lenei togafitiga o luga e fausia ai se fausaga porous o le alumina (alumina) saʻo i luga o le alumini. I le masani ai, o lenei metotia e aofia ai vaega e lua: o le vaega muamua e fausia ai se fausaga porous o le alumini oxide, ma o le vaega lona lua e fausia ai se ufiufi o le alumini hydroxide e tapunia ai pu. O auala nei e lua e poloka ai le masima e aunoa ma le poloka o le avanoa i le vaega kesi. O le muamua e aofia ai se faiga o le honeycomb e faʻaaoga ai ni paipa alumini oxide laiti (Al2O3) na maua i le laasaga muamua e taofi ai tioata adsorbent ma faʻateleina ai lona pipii i luga o uʻamea. O honeycombs e maua mai ai e tusa ma le 50 nm le lautele ma le umi e 200 nm (Ata 1a). E pei ona taʻua muamua, o nei pu e masani ona tapunia i le laasaga lona lua i se vaega manifinifi o le Al2O(OH)2 boehmite e lagolagoina e le faagasologa o le faʻapuna o le paipa alumina. I le metotia lona lua, o lenei faagasologa o le faʻamaufaʻailogaina e suia i se auala e puʻeina ai tioata masima i se vaega ufiufi tutusa o le boehmite (Al2O(OH)), lea e le faʻaaogaina mo le faʻamaufaʻailogaina i lenei tulaga. O le la'asaga lona lua e fa'atinoina i totonu o se vaila'au fa'atumu o le masima talafeagai. O mamanu o lo'o fa'amatalaina e iai lapopo'a i le va o le 50–100 nm ma foliga mai o ni mataua ua sasa'a (Ata 1b). O le fogaeleele na maua mai le fa'agasologa o le fa'amaufa'ailogaina e iai se fausaga va'aia ma se vaega fa'afeso'ota'i ua fa'ateleina. O lenei mamanu o le fogaeleele, fa'atasi ai ma a latou fa'atulagaga fa'apipi'i e tele, e fetaui lelei mo le tauaveina ma le uuina o tioata masima. O fausaga uma e lua o lo'o fa'amatalaina e foliga mai e matua'i pu ma e iai ni pu laiti e foliga mai e fetaui lelei mo le taofia o le masima hydrates ma le mitiia o ausa i le masima i le taimi o le fa'agaoioiga o le adsorber. Peita'i, o le su'esu'ega elemene o nei fogaeleele e fa'aaoga ai le EDX e mafai ona iloa ai ni nai magnesium ma le sulfur i luga o le fogaeleele o le boehmite, lea e le iloa i le tulaga o se fogaeleele alumina.
O le ATR-FTIR o le faʻataʻitaʻiga na faʻamaonia ai o le elemene o le magnesium sulfate (tagai Ata 2b). O loʻo faʻaalia i le spectrum ia tumutumuga iloga o le sulfate ion i le 610–680 ma le 1080–1130 cm–1 ma tumutumuga masani o le lattice water i le 1600–1700 cm–1 ma le 3200–3800 cm–1 (tagai Ata 2a, c). ). O le iai o magnesium ions e toetoe lava a le suia ai le spectrum54.
(a) EDX o se ipu alumini MgSO4 ua ufiufi i le boehmite, (b) Fa'ailoga ATR-FTIR o ufiufi boehmite ma MgSO4, (c) Fa'ailoga ATR-FTIR o le MgSO4 mama.
O le faatumauina o le lelei o le adsorption na faamaonia e le TGA. I le ata 3b o loʻo faaalia ai le tumutumuga o le desorption e tusa ma le 60°C. O lenei tumutumuga e le tutusa ma le vevela o tumutumuga e lua na matauina i le TGA o le masima mama (Ata 3a). Na iloiloina le toe fai o le taamilosaga adsorption-desorption, ma na matauina le piʻo lava lea e tasi ina ua uma ona tuuina faataitaiga i se siosiomaga susū (Ata 3c). O eseesega na matauina i le vaega lona lua o le desorption atonu o le taunuuga o le mago i se siosiomaga tafe, aua e masani ona taitai atu ai i le le atoatoa o le mago. O nei tau e tutusa ma le tusa ma le 17.9 g/m2 i le uluai dewatering ma le 10.3 g/m2 i le lona lua dewatering.
Fa'atusatusaga o le au'ili'iliga TGA o le boehmite ma le MgSO4: Au'ili'iliga TGA o le MgSO4 mama (a), paluga (b) ma a mae'a ona toe fa'asusu (c).
O le metotia lava lea e tasi na faʻatinoina i le calcium chloride e fai ma adsorbent. O loʻo tuʻuina atu iʻuga i le Ata 4. O le suʻesuʻega vaaia o le fogāeleele na faʻaalia ai ni suiga laiti i le susulu uʻamea. E toetoe lava a le vaaia le fulufulu. Na faʻamaonia e le SEM le i ai o ni tioata laiti na tufatufa tutusa i luga o le fogāeleele. Peitaʻi, e leʻi faʻaalia e le TGA le mago i lalo ifo o le 150°C. Atonu e mafua ona o le laʻititi tele o le masima pe a faʻatusatusa i le mamafa atoa o le substrate mo le iloa e le TGA.
O taunuuga o le togafitiga o le ufiufi o le copper sulfate e ala i le metotia anodizing o loʻo faʻaalia i le ata 5. I lenei tulaga, o le faʻamoemoeina o le tuʻufaʻatasia o le CuSO4 i totonu o le fausaga o le Al oxide e leʻi tupu. Nai lo lena, o nila e le o manino e matauina aua e masani ona faʻaaogaina mo le copper hydroxide Cu(OH)2 e faʻaaogaina faʻatasi ma vali turquoise masani.
Sa fa'ata'ita'iina fo'i le togafitiga o le luga ua fa'anodized fa'atasi ma le strontium chloride. O taunu'uga na fa'aalia ai le le tutusa o le ufiufi (tagai Ata 6a). Ina ia iloa pe na ufitia e le masima le luga atoa, na faia ai se su'esu'ega EDX. O le pi'o mo se vaega i le vaega efuefu (vaega 1 i le Ata 6b) e fa'aalia ai sina strontium ma le tele o le alumini. O lo'o fa'aalia ai le maualalo o le strontium i le sone na fuaina, lea, i le isi itu, e fa'aalia ai le maualalo o le ufiufi o le strontium chloride. I se isi itu, o vaega papa'e e maualuga le aofa'i o le strontium ma le maualalo o le alumini (vaega 2–6 i le Ata 6b). O le su'esu'ega EDX o le vaega papa'e e fa'aalia ai ni togitogi pogisa (vaega 2 ma le 4 i le Ata 6b), maualalo le chlorine ma maualuga le sulfur. Atonu e fa'aalia ai le fausiaina o le strontium sulfate. O togitogi susulu e atagia ai le maualuga o le chlorine ma le maualalo o le sulfur (vaega 3, 5, ma le 6 i le Ata 6b). E mafai ona fa'amatalaina lenei mea e le mea moni o le vaega autu o le ufiufi pa'epa'e e aofia ai le strontium chloride e fa'amoemoeina. O le TGA o le faʻataʻitaʻiga na faʻamaonia ai le faʻamatalaga o le auʻiliʻiliga i se tumutumuga i le vevela masani o le strontium chloride mama (Ata 6c). O lo latou taua laʻititi e mafai ona faʻamaonia e se vaega laʻititi o le masima pe a faʻatusatusa i le mamafa o le lagolago uʻamea. O le mamafa o le desorption na fuafuaina i faʻataʻitaʻiga e tutusa ma le aofaʻi o le 7.3 g/m2 na tuʻuina atu i le iunite lautele o le adsorber i le vevela o le 150°C.
Sa faia fo'i su'ega i ufiufi o le zinc sulfate ua togafitia i le Eloxal. I le fa'ata'ita'iga lautele, o le ufiufi o se vaega manifinifi ma tutusa (Ata 7a). Peita'i, na fa'aalia e le SEM se vaega o le fogaeleele ua ufitia i ni tioata laiti ua vaeluaina e ni vaega gaogao (Ata 7b). O le TGA o le ufiufi ma le substrate na fa'atusatusa i le masima mama (Ata 7c). O le masima mama e tasi le tumutumu e le tutusa i le 59.1°C. O le alumini ua ufiufi na fa'aalia ai ni tumutumu laiti se lua i le 55.5°C ma le 61.3°C, o lo'o fa'ailoa mai ai le i ai o le zinc sulfate hydrate. O le eseesega o le mamafa na fa'aalia i le fa'ata'ita'iga e tutusa ma le 10.9 g/m2 i le vevela o le fa'amago o le 150°C.
E pei ona iai i le faʻaoga muamua53, na faʻaaogaina le hydroxyethyl cellulose o se mea e faʻapipiʻi ai e faʻaleleia atili ai le pipii ma le mautu o le ufiufi sorbent. O le fetaui lelei o meafaitino ma le aafiaga i le faʻatinoga o le adsorption na iloiloina e le TGA. O le suʻesuʻega e faia e tusa ai ma le mamafa atoa, o lona uiga o le faʻataʻitaʻiga e aofia ai se ipu uʻamea e faʻaaogaina o se mea e ufiufi ai. O le pipii e tofotofoina e ala i se suega e faʻavae i luga o le suega cross notch o loʻo faʻamatalaina i le faʻamatalaga ISO2409 (e le mafai ona ausia le faʻamatalaga vavaeʻesega notch e faʻatatau i le mafiafia ma le lautele o le faʻamatalaga).
O le ufiufiina o paneli i le calcium chloride (CaCl2) (tagai i le Ata 8a) na mafua ai ona le tutusa le tufatufaina, lea e leʻi matauina i le ufiufi alumini mama na faʻaaogaina mo le suega transverse notch. Pe a faʻatusatusa i taunuuga mo le CaCl2 mama, o le TGA (Ata 8b) o loʻo faʻaalia ai ni tumutumu uiga ese se lua ua siitia agai i le vevela maualalo o le 40 ma le 20°C, i le faasologa. O le suega cross-section e le faʻatagaina ai se faʻatusatusaga faʻamaoni aua o le faʻataʻitaʻiga mama CaCl2 (faʻataʻitaʻiga i le taumatau i le Ata 8c) o se pauta e pei o se precipitate, lea e aveese ai vaega pito i luga. O taunuuga o le HEC na faʻaalia ai se ufiufi manifinifi ma tutusa ma le pipii lelei. O le eseesega o le mamafa o loʻo faʻaalia i le ata 8b e tutusa ma le 51.3 g/m2 i le iunite lautele o le adsorber i le vevela o le 150°C.
O ni taunuuga lelei i tulaga o le pipii ma le tutusa na maua foi i le magnesium sulfate (MgSO4) (tagai Ata 9). O le auiliiliga o le faagasologa o le desorption o le ufiufi na faaalia ai le i ai o le tasi tumutumu e tusa ma le 60°C. O lenei vevela e tutusa ma le laasaga autu o le desorption na vaaia i le dehydration o masima mama, o loʻo fai ma sui o le isi laasaga i le 44°C. E tutusa ma le suiga mai le hexahydrate i le pentahydrate ma e le o matauina i le tulaga o ufiufi ma mea e fusifusia. O suega o le cross section e faaalia ai le faaleleia atili o le tufatufaina ma le pipii pe a faatusatusa i ufiufi na faia e faaaoga ai le masima mama. O le eseesega o le mamafa na matauina i le TGA-DTC e tutusa ma le 18.4 g/m2 i le iunite o le eria o le adsorber i le vevela o le 150°C.
Ona o le lē tutusa o le fogāeleele, o le strontium chloride (SrCl2) e iai se ufiufi lē tutusa i luga o apa’au (Ata 10a). Peita’i, o taunuuga o le suega o le transverse notch na fa’aalia ai le tufatufaina tutusa ma le fa’aleleia atili o le pipii (Ata 10c). O le su’esu’ega a le TGA na fa’aalia ai se eseesega la’ititi lava i le mamafa, lea e tatau ona mafua mai i le maualalo o le masima pe a fa’atusatusa i le u’amea. Peita’i, o la’asaga i luga o le pi’o e fa’aalia ai le iai o se faiga o le fa’amago, e ui lava o le tumutumu e feso’ota’i ma le vevela na maua pe a fa’ailoaina le masima mama. O tumutumu i le 110°C ma le 70.2°C na matauina i Ata 10b na maua fo’i pe a su’esu’eina le masima mama. Peita’i, o le la’asaga autu o le fa’amago na matauina i le masima mama i le 50°C e le’i atagia i pi’o e fa’aaoga ai le mea e fa’apipi’i ai. I se fa’atusatusaga, o le paluga o mea e fa’apipi’i ai na fa’aalia ai tumutumu e lua i le 20.2°C ma le 94.1°C, ia e le’i fuaina mo le masima mama (Ata 10b). I le vevela o le 150 °C, o le eseesega o le mamafa ua matauina e tutusa ma le 7.2 g/m2 i le iunite lautele o le adsorber.
O le tu'ufa'atasiga o le HEC ma le zinc sulfate (ZnSO4) e le'i maua ai ni taunu'uga talafeagai (Ata 11). O le su'esu'ega a le TGA o le u'amea ua ufiufi e le'i fa'aalia ai ni faiga fa'amago. E ui ina ua fa'aleleia le tufatufaina ma le pipii o le ufiufi, ae o ona uiga e le'i atoatoa lava.
O le auala pito faigofie e ufiufi ai alava u'amea i se vaega manifinifi ma tutusa o le fa'asusu lea i le vai (Ata 12a), lea e aofia ai le sauniaina o le masima fa'amoemoe ma le fa'asusuina o alava u'amea i se vai fa'asusu.
A sauniuni mo le fa'asusuina i le vai, e lua fa'afitauli tetele e fetaia'i. I le isi itu, o le mamafa o le fogāeleele o le vai saline e taofia ai le fa'apipi'iina sa'o o le vai i totonu o le fausaga porous. O le fa'ama'a'aina i luga o le fogāeleele i fafo (Ata 12d) ma le ea o lo'o maileia i totonu o le fausaga (Ata 12c) e na'o le fa'aitiitia o le mamafa o le fogāeleele ma le fa'asusu muamua o le fa'ata'ita'iga i le vai fa'amamā e mafai ona fa'aitiitia. O le fa'amalosia o le fa'ata'ape'apeina i totonu o le fa'ata'ita'iga e ala i le fa'ate'aina o le ea i totonu po'o le faia o se tafega o le vai i totonu o le fausaga o isi auala lelei ia e fa'amautinoa ai le fa'atumuina atoatoa o le fausaga.
O le faʻafitauli lona lua na feagai i le taimi o le sauniuniga o le aveeseina lea o le ata mai se vaega o le masima (tagai i le Ata 12b). O lenei mea e faʻailoaina i le fausiaina o se ufiufi mago i luga o le fogāeleele ua faʻamamāina, lea e taofia ai le faʻamagoina e ala i le convectively stimulated ma amata ai le faʻagasologa o le diffusion stimulated. O le faiga lona lua e sili atu le telegese nai lo le muamua. O le iʻuga, e manaʻomia se vevela maualuga mo se taimi talafeagai e faʻamago ai, lea e faʻateleina ai le lamatiaga o le fausiaina o ni pupuni i totonu o le faʻataʻitaʻiga. O lenei faʻafitauli e foia e ala i le faʻalauiloaina o se isi metotia o le crystallization e le faʻavae i luga o le suiga o le faʻaputuga (evaporation), ae i luga o le suiga o le vevela (e pei o le faʻataʻitaʻiga ma le MgSO4 i le Ata 13).
O se faʻatusa faʻaata o le faʻagasologa o le faʻamaʻaliliina i le taimi o le faʻamālūlūina ma le vavaeʻeseina o vaega malo ma vaega vai e faʻaaoga ai le MgSO4.
E mafai ona saunia ni vaifofo masima fa'atumu i le vevela o le potu (HT) pe sili atu i le vevela o le potu (HT) e fa'aaoga ai lenei metotia. I le tulaga muamua, na fa'amalosia le fa'akristalina e ala i le fa'aitiitia o le vevela i lalo ifo o le vevela o le potu. I le tulaga lona lua, na tupu le fa'akristalina ina ua fa'amālūlūina le fa'ata'ita'iga i le vevela o le potu (RT). O le i'uga o se fa'afefiloi o tioata (B) ma fa'a'asu (A), o le vaega vai e aveese e le ea fa'apipi'i. O lenei auala e le gata ina 'alofia ai le fausiaina o se ata tifaga i luga o nei hydrates, ae fa'aitiitia ai fo'i le taimi e mana'omia mo le sauniaina o isi mea fa'apipi'i. Peita'i, o le aveeseina o le vai e le ea fa'apipi'i e o'o atu ai i le fa'aopoopoina o le fa'akristalina o le masima, ma i'u ai i se ufiufi mafiafia.
O le isi metotia e mafai ona faʻaaogaina e ufiufi ai luga uʻamea e aofia ai le gaosiga tuusaʻo o masima faʻatatau e ala i tali faʻakemikolo. O fesuiaʻiga vevela ufiufi na faia e ala i le tali atu o acids i luga o luga uʻamea o apaʻau ma paipa e tele ona lelei, e pei ona lipotia mai i la matou suʻesuʻega muamua. O le faʻaaogaina o lenei metotia i alava na mafua ai ni taunuuga le lelei ona o le fausiaina o kesi i le taimi o le tali atu. O le mamafa o le kesi hydrogen e faaputuputu i totonu o le probe ma suia pe a tulei ese le oloa (Ata 14a).
Ua suia le ufiufi e ala i se tali fa'akemikolo e sili atu ona pulea ai le mafiafia ma le tufatufaina o le ufiufi. O lenei metotia e aofia ai le pasia o se vaitafe o le acid mist i totonu o le fa'ata'ita'iga (Ata 14b). E fa'amoemoeina o le a i'u ai i se ufiufi tutusa e ala i le tali atu i le u'amea o le substrate. Sa fa'amalieina taunu'uga, ae sa telegese tele le faiga e le'i mafaufauina o se metotia aoga (Ata 14c). E mafai ona ausia taimi pu'upu'u o le tali atu e ala i le fa'avevela i le lotoifale.
Ina ia foia ai faʻaletonu o auala o loʻo i luga, ua suʻesuʻeina se metotia ufiufi e faʻavae i luga o le faʻaaogaina o mea faʻapipiʻi. Na filifilia le HEC e faʻavae i luga o taunuʻuga na tuʻuina atu i le vaega muamua. O faʻataʻitaʻiga uma na saunia i le 3% wt. O le mea faʻapipiʻi e palu faʻatasi ma le masima. O alava na togafitia muamua e tusa ai ma le faiga lava e tasi e pei o ivi, o lona uiga o le faʻasusu i le 50% vol. i totonu o le 15 minute. sulfuric acid, ona faʻasusu lea i le sodium hydroxide mo le 20 sekone, fufulu i le vai faʻamamā ma mulimuli ane faʻasusu i le vai faʻamamā mo le 30 minute. I lenei tulaga, na faʻaopoopoina se isi laʻasaga aʻo leʻi faʻasusuina. Faʻasusu le faʻataʻitaʻiga mo sina taimi puʻupuʻu i totonu o se vailaʻau masima faʻamoemoeina ma faʻamago i le pe tusa ma le 60°C. O le faiga ua mamanuina e suia ai le luga o le uʻamea, ma fausia ai nofoaga o le nucleation e faʻaleleia atili ai le tufatufaina o le ufiufi i le laʻasaga mulimuli. O le fausaga fibrous e iai le tasi itu e manifinifi ma faʻapipiʻi lelei ai filo, ma le isi itu e mafiafia ma itiiti le tufatufaina o filo. O le taunuuga lea o le 52 faiga gaosiga.
O taunuuga mo le calcium chloride (CaCl2) ua aoteleina ma faʻaalia i ata i le Laulau 1. Ufiufi lelei pe a uma ona tui. E oʻo lava i na manoa e leai ni tioata vaaia i luga o le fogaeleele sa faʻaitiitia ai le atagia mai o uʻamea, o loʻo faʻaalia ai se suiga i le faʻaiʻuga. Peitaʻi, ina ua uma ona faʻasusuina faʻataʻitaʻiga i se paluga vai o le CaCl2 ma le HEC ma faʻamago i le vevela e tusa ma le 60°C, sa faʻapipiʻi ia ufiufi i le fetaulaiga o fausaga. O se aafiaga lea e mafua mai i le teteʻe o le fogaeleele o le vailaʻau. A uma ona faʻasusu, e tumau pea le vai i totonu o le faʻataʻitaʻiga ona o lona teteʻe o le fogaeleele. O le mea moni e tupu i le fetaulaiga o fausaga. O le itu pito i luga o le faʻataʻitaʻiga e tele pu ua tumu i le masima. Na faʻateleina le mamafa i le 0.06 g/cm3 ina ua uma ona ufiufi.
O le ufiufiina i le magnesium sulfate (MgSO4) na maua ai le tele o le masima i le iunite voluma (Laulau 2). I lenei tulaga, o le fa'aopoopoga na fuaina e 0.09 g/cm3. O le faagasologa o le totoina na mafua ai ona ufiufi tele le fa'ata'ita'iga. A mae'a le faagasologa o le ufiufi, e poloka e le masima ni vaega tetele o le itu manifinifi o le fa'ata'ita'iga. E le gata i lea, o nisi vaega o le matte e poloka, ae o lo'o taofia pea nisi o porosity. I lenei tulaga, e faigofie ona matauina le fausiaina o le masima i le fetaulaiga o fausaga, ma fa'amaonia ai o le faagasologa o le ufiufi e mafua tele lava i le tete'e o le fogaeleele o le vai, ae le o le fegalegaleaiga i le va o le masima ma le u'amea.
O taunuuga mo le tuufaatasiga o le strontium chloride (SrCl2) ma le HEC na faaalia ai ni meatotino tutusa ma faataitaiga na muamua atu (Laulau 3). I lenei tulaga, o le itu manifinifi o le faataitaiga e toetoe lava a ufiufi atoa. E na o pu taʻitasi e vaaia, na fausia i le taimi o le mago ona o le saoloto mai o le ausa mai le faataitaiga. O le mamanu na matauina i le itu matte e matua tutusa lava ma le tulaga muamua, ua poloka le vaega i le masima ma e leʻi ufiufi atoa ia alava.
Ina ia iloilo le aafiaga lelei o le fausaga fibrous i le faatinoga o le vevela o le heat exchanger, na fuafuaina ai le conductivity thermal lelei o le fausaga fibrous ua ufiufi ma faatusatusa i le mea ufiufi mama. Na fuaina le conductivity thermal e tusa ai ma le ASTM D 5470-2017 e faaaoga ai le masini flat panel o loo faaalia i le Ata 15a e faaaoga ai se mea faasino ma le conductivity thermal ua iloa. Pe a faatusatusa i isi metotia fuaina transient, o lenei mataupu faavae e aoga mo mea porous o loo faaaogaina i le suesuega o loo iai nei, aua o fuataga e faia i se tulaga mautu ma se tele o faataitaiga e lava (vaega autu 30 × 30 mm2, maualuga pe tusa ma le 15 mm). O faataitaiga o le mea ufiufi mama (faasinomaga) ma le fausaga o le fiber ua ufiufi na saunia mo fuataga i le itu o le fiber ma le itu faatafafa i le itu o le fiber e iloilo ai le aafiaga o le conductivity thermal anisotropic. O faataitaiga na oloina i luga o le fogaeleele (P320 grit) e faaitiitia ai le aafiaga o le roughness o le fogaeleele ona o le sauniuniga o faataitaiga, lea e le o atagia ai le fausaga i totonu o le faataitaiga.