Kea leboha ha u etetse Nature.com.Mofuta oa sebatli oo u o sebelisang o na le tšehetso e fokolang ea CSS.Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetesisa, re khothaletsa hore o sebelise sebatli se ntlafalitsoeng (kapa o tima Compatibility Mode ho Internet Explorer).Khabareng, ho netefatsa ts'ehetso e tsoelang pele, re tla fana ka sebaka sa marang-rang ntle le mekhoa le JavaScript.
Kabelo ea 'maraka ea litsi tsa sehatsetsi sa adsorption le lipompo tsa mocheso li ntse li le nyane ha li bapisoa le litsamaiso tsa setso tsa compressor.Ho sa tsotellehe molemo o moholo oa ho sebelisa mocheso o theko e tlaase (ho e-na le mosebetsi o theko e boima oa motlakase), ts'ebetsong ea mekhoa e thehiloeng ho melao-motheo ea adsorption e ntse e lekanyelitsoe ho likopo tse 'maloa tse khethehileng.Bothata bo ka sehloohong bo hlokang ho felisoa ke ho fokotseha ha matla a khethehileng ka lebaka la conductivity e tlaase ea mocheso le botsitso bo tlaase ba adsorbent.Sistimi ea hajoale ea sehatsetsi ea adsorption e ipapisitse le li-adsorbers tse thehiloeng holim'a lijana tsa mocheso tse koahetsoeng ho ntlafatsa matla a ho pholisa.Liphello li tsejoa hantle hore ho fokotsa botenya ba ho roala ho lebisa ho fokotseha ha phetiso ea phetisetso ea bongata, 'me ho eketsa sebaka se ka holimo ho bophahamo ba molumo oa mehaho ea conductive ho eketsa matla ntle le ho senya katleho.Lithapo tsa tšepe tse sebelisoang mosebetsing ona li ka fana ka sebaka se itseng sa holimo sebakeng sa 2500-50,000 m2 / m3.Mekhoa e meraro ea ho fumana litlolo tse tšesaane haholo empa tse tsitsitseng tsa li-hydrate tsa letsoai holim'a tšepe, ho kenyelletsa le likhoele tsa tšepe, bakeng sa tlhahiso ea liphahlo li bonts'a ka lekhetlo la pele matla a phahameng a matla a mocheso oa mocheso.Phekolo ea holim'a metsi e thehiloeng ho aluminium anodizing e khethoa ho theha maqhama a matla pakeng tsa ho roala le substrate.Sebopeho se senyenyane sa sebaka se hlahisitsoeng se ile sa hlahlojoa ho sebelisoa microscope ea elektronike e hlahlobang.Ponahalo e fokotsehileng ea Fourier transform infrared spectroscopy le radio dispersive X-ray spectroscopy li ile tsa sebelisoa ho hlahloba boteng ba mefuta e batloang tekong.Bokhoni ba bona ba ho etsa li-hydrate bo netefalitsoe ke tlhahlobo e kopaneng ea thermogravimetric (TGA)/differential thermogravimetric analysis (DTG).Boleng bo bobe ho feta 0.07 g (metsi) / g (motsoako) bo fumanoe ka har'a seaparo sa MgSO4, se bontšang matšoao a ho felloa ke metsi ka hoo e ka bang 60 ° C le ho hlahisoa ka mor'a ho khutlisetsoa metsing.Liphetho tse ntle li ile tsa boela tsa fumanoa ka SrCl2 le ZnSO4 ka phapang ea boima e ka bang 0.02 g/g ka tlase ho 100 °C.Hydroxyethylcellulose e khethiloe e le tlatsetso ho eketsa botsitso le ho khomarela ha ho roala.Mehaho ea lipapatso ea lihlahisoa e ile ea hlahlojoa ke TGA-DTG ka nako e le 'ngoe mme ho khomarela ha tsona ho ne ho khetholloa ka mokhoa o ipapisitseng le liteko tse hlalositsoeng ho ISO2409.Ho tsitsa le ho khomarela ha seaparo sa CaCl2 ho ntlafatsoa haholo ha ho ntse ho bolokoa bokhoni ba eona ba ho bapatsa ka phapang ea boima ba hoo e ka bang 0.1 g/g mochesong o ka tlase ho 100 ° C.Ho feta moo, MgSO4 e boloka matla a ho etsa li-hydrate, e bonts'a phapang ea boima bo fetang 0.04 g/g mochesong o ka tlase ho 100 °C.Qetellong, ho hlahlojoa likhoele tsa tšepe tse koahetsoeng.Liphello li bontša hore mokhoa o sebetsang oa mocheso oa mocheso oa sebopeho sa fiber se koahetsoeng ka Al2 (SO4) 3 e ka ba makhetlo a 4.7 holimo ha a bapisoa le boholo ba Al2 (SO4) 3 e hloekileng.Ho roala ha liaparo tse ithutoang ho ile ha hlahlojoa ka pono, 'me sebopeho sa ka hare se ile sa hlahlojoa ho sebelisoa setšoantšo sa microscopic sa likarolo tsa sefapano.Ho ile ha fumanoa ho koaheloa ha Al2(SO4)3 ka botenya ba hoo e ka bang 50 µm, empa mokhoa o akaretsang o tlameha ho ntlafatsoa ho fihlela kabo e tšoanang.
Litsamaiso tsa Adsorption li fumane tlhokomelo e ngata lilemong tse mashome a seng makae tse fetileng ha li ntse li fana ka mokhoa o mong o se nang tikoloho ho feta lipompo tsa khale tsa ho hatella mocheso kapa lisebelisoa tsa sehatsetsi.Ka maemo a ntseng a eketseha a boiketlo le lithempereichara tse mahareng tsa lefats'e, litsamaiso tsa papatso li ka fokotsa ho its'etleha ka mafura a khale haufinyane.Ho phaella moo, ntlafatso leha e le efe ea sehatsetsing sa adsorption kapa lipompo tsa mocheso li ka fetisetsoa polokelong ea matla a mocheso, e leng se emelang keketseho e eketsehileng ea bokhoni ba tšebeliso e nepahetseng ea matla a mantlha.Monyetla o ka sehloohong oa lipompo tsa mocheso oa adsorption le mekhoa ea sehatsetsing ke hore li ka sebetsa ka mocheso o tlaase.Sena se etsa hore li tšoanelehe bakeng sa mehloli ea mocheso o tlase joalo ka matla a letsatsi kapa mocheso o litšila.Mabapi le lits'ebetso tsa polokelo ea matla, adsorption e na le monyetla oa ho ba matla a phahameng a matla le ho felloa ke matla a fokolang ha ho bapisoa le polokelo ea mocheso e utloahalang kapa e patehileng.
Lipompo tsa mocheso tsa Adsorption le lisebelisoa tsa sehatsetsi li latela potoloho e tšoanang ea thermodynamic joalo ka balekane ba tsona ba khatello ea mouoane.Phapang e kholo ke ho nkeloa sebaka ha likarolo tsa compressor ka li-adsorbers.The element ke khona ho adsorb tlaase khatello ea sehatsetsi mouoane ka e itekanetseng mocheso, mouoane ho feta sehatsetsing le ha mokelikeli o batang.Hoa hlokahala ho etsa bonnete ba ho pholile kamehla ha adsorber e le hore u se ke ua kenyelletsa enthalpy ea adsorption (exotherm).The adsorber e nchafatsoa ka mocheso o phahameng, e leng se etsang hore mouoane oa sehatsetsing o senyehe.Ho futhumatsa ho tlameha ho tsoela pele ho fana ka enthalpy ea desorption (endothermic).Hobane lits'ebetso tsa adsorption li khetholloa ke liphetoho tsa mocheso, matla a phahameng a matla a hloka hore ho be le conductivity e phahameng ea mocheso.Leha ho le joalo, ho fokotseha ha mocheso oa mocheso ke eona bothata bo boholo lits'ebetsong tse ngata.
Bothata bo ka sehloohong ba conductivity ke ho eketsa boleng ba eona ba karolelano ha u ntse u boloka tsela ea lipalangoang e fanang ka phallo ea mouoane oa adsorption / desorption.Mekhoa e 'meli e atisa ho sebelisoa ho finyella sena: lihlahisoa tsa mocheso tse kopantsoeng le li-heaters tse koahetsoeng ka mocheso.Lisebelisoa tse ngata tse ratoang le tse atlehileng ka ho fetisisa ke tse sebelisang li-additives tse entsoeng ka carbon, e leng graphite e atolositsoeng, activated carbon, kapa carbon fibers.Oliveira le ba bang.2 e kentse phofo ea graphite e atolositsoeng ka calcium chloride ho hlahisa adsorber e nang le matla a itseng a ho pholisa (SCP) ho fihlela ho 306 W / kg le coefficient of performance (COP) ea ho fihlela ho 0.46.Zajaczkowski et al.3 e hlahisitse motsoako oa graphite e atolositsoeng, carbon fiber le calcium chloride e nang le conductivity e feletseng ea 15 W / mK.Li-composite tsa Jian et al4 tse nang le sulfuric acid li tšoaroa ka graphite ea tlhaho e atolositsoeng (ENG-TSA) e le karoloana ea potoloho ea mekhahlelo e 'meli ea adsorption cooling.Mohlala o boletse esale pele COP ho tloha 0.215 ho 0.285 le SCP ho tloha 161.4 ho ea 260.74 W / kg.
Ha e le hantle, tharollo e sebetsang ka ho fetisisa ke mochine o futhumatsang o koahetsoeng.Mekhoa ea ho roala ea lihlahisoa tsena tsa mocheso li ka aroloa ka mekhahlelo e 'meli: motsoako o tobileng le li-adhesives.Mokhoa o atlehileng ka ho fetisisa ke oa ho kopanya ka ho toba, o kenyelletsang ho thehoa ha lisebelisoa tsa adsorbing ka ho toba holim'a lihlahisoa tsa mocheso ho tloha ho li-reagents tse loketseng.Sotech5 e na le patente ea mokhoa oa ho kopanya zeolite e koahetsoeng hore e sebelisoe letotong la li-coolers tse entsoeng ke Fahrenheit GmbH.Schnabel et al6 e ile ea leka ts'ebetso ea li-zeolite tse peli tse koahetsoeng ka tšepe e sa hloekang.Leha ho le joalo, mokhoa ona o sebetsa feela ka li-adsorbents tse khethehileng, tse etsang hore ho roala ka li-adhesives e be mokhoa o mong o thahasellisang.Li-binders ke lintho tse sa sebetseng tse khethetsoeng ho tšehetsa sorbent adhesion le/kapa phetiso ea bongata, empa ha li na karolo ho adsorption kapa ntlafatso ea conductivity.Freni et al.Licheso tse 7 tse koahetsoeng ka aluminium tse nang le AQSOA-Z02 zeolite tse tsitsitseng ka setlamo se entsoeng ka letsopa.Calabrese et al.8 o ile a ithuta ho lokisoa ha liaparo tsa zeolite tse nang le li-binders tsa polymeric.Ammann et al.9 ba ile ba etsa tlhahiso ea mokhoa oa ho lokisa liphahlo tsa zeolite tse nang le porous ho tloha metsoako ea makenete ea joala ea polyvinyl.Alumina (alumina) e boetse e sebelisoa e le binder 10 ho adsorber.Ho ea ka tsebo ea rona, cellulose le hydroxyethyl cellulose li sebelisoa feela hammoho le li-adsorbents tsa 'mele11,12.Ka linako tse ling sekhomaretsi ha se sebelisoe bakeng sa pente, empa se sebelisetsoa ho haha ​​mohaho oa 13 ka boeona.Motsoako oa li-matrices tsa alginate polymer tse nang le li-hydrate tse ngata tsa letsoai li theha meaho e feto-fetohang ea lifaha tse thibelang ho lutla nakong ea ho omisa le ho fana ka phetiso e lekaneng ea boima.Matsopa a kang bentonite le attapulgite a 'nile a sebelisoa e le li-binders bakeng sa ho lokisetsa li-composites15,16,17.Ethylcellulose e sebelisitsoe ho microencapsulate calcium chloride18 kapa sodium sulfide19.
Li-composites tse nang le sebopeho sa tšepe se nang le porous li ka aroloa ka li-exchanger tsa mocheso tse tlatselletsang le li-heaters tse koahetsoeng.Molemo oa mehaho ena ke sebaka se phahameng se khethehileng sa holimo.Sena se etsa hore ho be le sebaka se seholo sa ho kopana pakeng tsa adsorbent le tšepe ntle le ho eketsoa ha boima ba inert, e leng ho fokotsang katleho ea kakaretso ea potoloho ea sehatsetsing.Lang et al.20 e ntlafalitse mokhoa o akaretsang oa adsorber ea zeolite e nang le sebopeho sa khekhe ea linotsi tsa aluminium.Gillerminot et al.21 e ntlafalitse conductivity ea mocheso ea likarolo tsa NaX zeolite ka foam ea koporo le nickel.Le hoja li-composite li sebelisoa e le lisebelisoa tsa phetoho ea mekhahlelo (PCMs), liphuputso tsa Li et al.22 le Zhao et al.23 le tsona li na le thahasello bakeng sa chemisorption.Ba ile ba bapisa ts'ebetso ea graphite e atolositsoeng le foam ea tšepe 'me ba etsa qeto ea hore ea morao-rao e ne e le molemo hafeela ho bola e se taba.Palomba et al.ba sa tsoa bapisa meaho e meng e entsoeng ka tšepe24.Van der Pal et al.ba ithutile matsoai a tšepe a kentsoeng ka har'a foam 25 .Mehlala eohle e fetileng e lumellana le likarolo tse teteaneng tsa li-adsorbents.Mehaho ea tšepe ea tšepe ha e sebelisoe ho koahela li-adsorbers, e leng tharollo e nepahetseng haholoanyane.Mohlala oa ho tlama li-zeolite o ka fumanoa ho Wittstadt et al.26 empa ha ho boiteko bo entsoeng ho tlama li-hydrate tsa letsoai ho sa tsotellehe matla a bona a matla a matla a 27.
Kahoo, mekhoa e meraro ea ho lokisa liphahlo tsa adsorbent e tla hlahlojoa sehloohong sena: (1) ho roala li-binder, (2) karabelo e tobileng, le (3) phekolo ea holim'a metsi.Hydroxyethylcellulose e ne e le eona e tlamang khetho ea mosebetsi ona ka lebaka la botsitso bo tlalehiloeng pele le ho khomarela hantle ho kopantsoe le li-adsorbents tsa 'mele.Mokhoa ona o ile oa batlisisoa qalong bakeng sa liphahlo tse bataletseng 'me hamorao oa sebelisoa meahong ea fiber ea tšepe.Nakong e fetileng, tlhahlobo ea pele ea monyetla oa lik'hemik'hale tsa lik'hemik'hale ka ho thehoa ha liphahlo tsa adsorbent li tlalehiloe.Boiphihlelo ba nakong e fetileng bo ntse bo fetisetsoa ho koahela meaho ea fiber ea tšepe.Phekolo ea holim'a metsi e khethiloeng bakeng sa mosebetsi ona ke mokhoa o thehiloeng ho aluminium anodizing.Aluminium anodizing e kopantsoe ka katleho le letsoai la tšepe molemong oa botle29.Maemong ana, ho ka fumanoa liphahlo tse tsitsitseng haholo le tse thibelang ho bola.Leha ho le joalo, ha ba khone ho etsa ts'ebetso ea adsorption kapa desorption.Pampiri ena e fana ka mokhoa o fapaneng oa mokhoa ona o lumellang boima ho sisinyeha ho sebelisoa thepa ea sekhomaretsi ea mokhoa oa pele.Ho ea ka tsebo ea rona, ha ho le e 'ngoe ea mekhoa e hlalositsoeng mona e kileng ea ithutoa.Li emela theknoloji e ncha e thahasellisang haholo hobane e lumella ho thehoa ha liphahlo tsa hydrated adsorbent, tse nang le melemo e mengata ho feta li-adsorbents tsa 'mele tse ithutoang khafetsa.
Lipoleiti tsa aluminium tse entsoeng ka setempe tse sebelisoang e le likaroloana tsa liteko tsena li fanoe ke ALINVEST Břidličná, Czech Republic.Li na le 98.11% ea aluminium, 1.3622% ea tšepe, 0.3618% ea manganese le mesaletsa ea koporo, magnesium, silicon, titanium, zinki, chromium le nickel.
Lisebelisoa tse khethiloeng bakeng sa ho etsa li-composites li khethoa ho ea ka thepa ea bona ea thermodynamic, e leng, ho itšetlehile ka bongata ba metsi ao ba ka adsorb / desorb ka mocheso o ka tlase ho 120 ° C.
Magnesium sulfate (MgSO4) ke e 'ngoe ea letsoai la hydrated tse thahasellisang ka ho fetisisa le tse ithutoang30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41.Lisebelisoa tsa thermodynamic li lekantsoe ka mokhoa o hlophisehileng 'me li fumanoe li loketse lits'ebetso masimong a sehatsetsi sa adsorption, lipompo tsa mocheso le polokelo ea matla.Dry magnesium sulfate CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Jeremane) e ne e sebelisoa.
Calcium chloride (CaCl2) (H319) ke letsoai le leng le ithutoang hantle hobane hydrate ea eona e na le thepa e thahasellisang ea thermodynamic41,42,43,44.Calcium chloride hexahydrate CAS-No.7774-34-7 97% e sebelisitsoeng (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Jeremane).
Zinc sulfate (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) le li-hydrates tsa eona li na le thepa ea thermodynamic e loketseng mekhoa e tlaase ea adsorption ea mocheso45,46.Zinc sulfate heptahydrate CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Jeremane) e ne e sebelisoa.
Strontium chloride (SrCl2) (H318) e boetse e na le thepa e thahasellisang ea thermodynamic4,45,47 le hoja hangata e kopantsoe le ammonia ka pompo ea mocheso ea adsorption kapa lipatlisiso tsa polokelo ea matla.Strontium chloride hexahydrate CAS-Nr.10.476-85-4 99.0-102.0% (Sigma Aldrich, St. Louis, Missouri, USA) e ne e sebelisetsoa ho kopanya.
Copper sulfate (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) ha e har'a li-hydrates tse atisang ho fumanoa libukeng tsa litsebi, le hoja thepa ea eona ea thermodynamic e thahasella likopo tse tlaase tsa mocheso48,49.Copper sulfate CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) e ne e sebelisetsoa ho qaptjoa.
Magnesium chloride (MgCl2) ke e 'ngoe ea letsoai la hydrated e sa tsoa fumana tlhokomelo e eketsehileng tšimong ea ho boloka matla a mocheso50,51.Magnesium chloride hexahydrate CAS-Nr.7791-18-6 kereiti e hloekileng ea meriana (Applichem GmbH., Darmstadt, Jeremane) e ne e sebelisetsoa liteko.
Joalokaha ho boletsoe ka holimo, hydroxyethyl cellulose e khethiloe ka lebaka la liphello tse ntle lits'ebetsong tse tšoanang.Lintho tse sebelisoang ha re kopanya ke hydroxyethyl cellulose CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA).
Lithapo tsa tšepe li entsoe ka lithapo tse khutšoane tse kopantsoeng hammoho ka ho hatella le ho siling, e leng mokhoa o tsejoang ka hore ke crucible melt extraction (CME)52.Sena se bolela hore conductivity ea bona ea mocheso ha e itšetlehe feela ka bongata ba lisebelisoa tsa tšepe tse sebelisoang ha ho etsoa le porosity ea sebopeho sa ho qetela, empa hape le boleng ba maqhama pakeng tsa likhoele.Likhoele ha li isotropic 'me li atisa ho ajoa ka tsela e itseng nakong ea tlhahiso, e leng se etsang hore conductivity ea mocheso ka tsela e fapaneng e fokotsehe haholo.
Thepa ea ho monya metsi e ile ea etsoa lipatlisiso ho sebelisoa tlhahlobo ea thermogravimetric ka nako e le 'ngoe (TGA)/differential thermogravimetric analysis (DTG) ka har'a sephutheloana sa vacuum (Netzsch TG 209 F1 Libra).Litekanyo li ne li etsoa moeeng o phallang oa naetrojene ka tekanyo ea phallo ea 10 ml / min le mocheso o tsoang ho 25 ho ea ho 150 ° C ka li-crucibles tsa aluminium oxide.Sekhahla sa ho futhumatsa e ne e le 1 ° C / min, boima ba sampuli bo fapane ho tloha ho 10 ho ea ho 20 mg, qeto e ne e le 0.1 μg.Mosebetsing ona, hoa lokela ho hlokomeloa hore phapang ea bongata ka holim'a yuniti e na le ho hloka botsitso ho hoholo.Mehlala e sebelisoang ho TGA-DTG e nyane haholo ebile e sehiloe ka mokhoa o sa reroang, e leng se etsang hore qeto ea sebaka sa bona e be e sa nepahalang.Litekanyetso tsena li ka fetisetsoa sebakeng se seholoanyane haeba liphapang tse kholo li ka nahanoa.
Ponahalo e fokotsehileng ea Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectra e fumanoe ka Bruker Vertex 80 v FTIR spectrometer (Bruker Optik GmbH, Leipzig, Germany) ho sebelisoa sesebediswa sa ATR platinum (Bruker Optik GmbH, Germany).Ponahalo ea likristale tsa daemane tse omeletseng li ne li lekantsoe ka kotloloho ka har'a vacuum pele li sebelisoa lisampole joalo ka bokamorao ba litekanyo tsa liteko.Mehlala e ne e lekanyetsoa ka vacuum ho sebelisoa qeto ea spectral ea 2 cm-1 le palo e tloaelehileng ea litekanyetso tsa 32. Sebaka sa Wavenumber ho tloha 8000 ho ea ho 500 cm-1.Tlhahlobo ea Spectral e ile ea etsoa ho sebelisoa lenaneo la OPUS.
Tlhahlobo ea SEM e entsoe ho sebelisoa DSM 982 Gemini ho tloha Zeiss ka ho potlakisa maqhubu a 2 le 5 kV.Setšoantšo sa X-ray se hlahisang matla (EDX) se entsoe ho sebelisoa Thermo Fischer System 7 e nang le Peltier cooled silicon drift detector (SSD).
Ho lokisoa ha lipoleiti tsa tšepe ho ile ha etsoa ho ea ka mokhoa o tšoanang le o hlalositsoeng ho 53. Pele, qoelisa poleiti ka 50% sulfuric acid.Metsotso e 15.Ebe ba kenngoa ka 1 M sodium hydroxide solution bakeng sa metsotsoana e ka bang 10.Ebe lisampole li hlatsuoa ka metsi a mangata a hloekisitsoeng, ebe li kolobisoa ka metsing a hloekisitsoeng ka metsotso e 30.Ka mor'a phekolo ea pele ea holim'a metsi, lisampole li ile tsa qoelisoa ka tharollo e tletseng 3%.HEC le letsoai la sepheo.Qetellong, li ntše 'me u li omise ka 60°C.
Mokhoa oa anodizing o ntlafatsa le ho matlafatsa lera la oxide ea tlhaho holim'a tšepe e sa sebetseng.Liphanele tsa aluminium li ne li tlotsoa ka asiti ea sulfuric sebakeng se thata, ebe li koalloa ka metsi a chesang.Anodizing e ile ea latela etching ea pele ka 1 mol / l NaOH (600 s) e lateloa ke neutralization ho 1 mol / l HNO3 (60 s).Tharollo ea electrolyte ke motsoako oa 2.3 M H2SO4, 0.01 M Al2 (SO4) 3, le 1 MgSO4 + 7H2O.Anodizing e ne e etsoa ka (40 ± 1) ° C, 30 mA / cm2 bakeng sa metsotsoana ea 1200.Ts'ebetso ea ho tiisa e ne e etsoa ka litharollo tse fapaneng tsa brine joalo ka ha ho hlalositsoe ho lisebelisoa (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2).Mohlala o phehiloe ho eona ka metsotsoana e 1800.
Ho 'nile ha etsoa lipatlisiso mekhoa e meraro e fapaneng ea ho hlahisa metsoako: ho roala ka sekhomaretsi, ho arabela ka ho toba, le phekolo ea holim'a metsi.Melemo le mefokolo ea mokhoa o mong le o mong oa koetliso li hlahlojoa ka mokhoa o hlophisitsoeng le ho tšohloa.Tlhokomelo e tobileng, nanoimaging, le tlhahlobo ea lik'hemik'hale / ea motheo e sebelisitsoe ho hlahloba liphello.
Anodizing e khethiloe e le mokhoa oa ho fetola holim'a metsi ho eketsa ho khomarela ha letsoai la hydrates.Kalafo ena e ka holim'a metsi e etsa sebopeho sa porous sa alumina (aluminium) ka ho toba holim'a aluminium holim'a metsi.Ka tloaelo, mokhoa ona o na le mekhahlelo e 'meli: mohato oa pele o etsa sebopeho sa porous sa aluminium oxide,' me mohato oa bobeli o etsa seaparo sa aluminium hydroxide se koalang li-pores.Lintlha tse latelang ke mekhoa e 'meli ea ho thibela letsoai ntle le ho thibela ho kena karolong ea khase.Ea pele e na le tsamaiso ea mahe a linotši e sebelisang li-tubes tse nyenyane tsa aluminium oxide (Al2O3) tse fumanoang mohato oa pele oa ho tšoara likristale tsa adsorbent le ho eketsa ho khomarela holim'a tšepe.The sephetho le mahe a linotsi na le bophara ba ka bang 50 nm le bolelele ba 200 nm (sa feiga. 1a).Joalokaha ho boletsoe pejana, likoti tsena hangata li koetsoe mohatong oa bobeli ka lera le tšesaane la Al2O(OH)2 boehmite le tšehetsoang ke mokhoa oa ho belisa oa alumina tube.Mokhoa oa bobeli, mokhoa ona oa ho tiisa o fetotsoe ka tsela ea hore likristale tsa letsoai li tšoaroe ka mokhoa o ts'oanang o koahelang boehmite (Al2O (OH)), e sa sebelisetsoeng ho tiisa tabeng ena.Mokhahlelo oa bobeli o etsoa ka tharollo e tletseng ea letsoai le tšoanang.Mekhoa e hlalositsoeng e na le boholo ba boholo ba 50-100 nm 'me e shebahala joaloka marotholi a fafalitsoeng (setšoantšo sa 1b).Sebaka se fumanoang ka lebaka la ts'ebetso ea ho tiisa se na le mohaho o boletsoeng oa sebaka se nang le sebaka se eketsehileng sa ho kopana.Mokhoa ona oa holim'a metsi, hammoho le litlhophiso tsa bona tse ngata tsa ho kopanya, li loketse ho jara le ho tšoara likristale tsa letsoai.Mehaho ka bobeli e hlalosoang e bonahala e le li-porous 'me e na le likheo tse nyenyane tse bonahalang li loketse ho boloka metsi a letsoai le mouoane oa letsoai nakong ea ts'ebetso ea adsorber.Leha ho le joalo, tlhahlobo ea motheo ea libaka tsena tse sebelisang EDX e ka lemoha palo ea magnesium le sebabole holim'a boehmite, tse sa fumanoeng tabeng ea sebaka sa alumina.
ATR-FTIR ea sampole e netefalitse hore element e ne e le magnesium sulfate (bona setšoantšo sa 2b).Maqhubu a bonts'a litlhōrō tsa sulfate ion litlhōrō tsa 610-680 le 1080-1130 cm-1 le litlhōrō tse ikhethang tsa metsi a marang-rang ho 1600-1700 cm-1 le 3200-3800 cm-1 (bona setšoantšo sa 2a, c).).Ho ba teng ha magnesium ion hoo e ka bang ha ho fetole ponahalo54.
(a) EDX ea boehmite e koahetsoeng ka poleiti ea aluminium ea MgSO4, (b) ATR-FTIR spectra ea boehmite le MgSO4 coatings, (c) ATR-FTIR spectra ea MgSO4 e hloekileng.
Ho boloka katleho ea adsorption ho netefalitsoe ke TGA.Ka feiga.3b e bonts'a tlhoro ea desorption ea hoo e ka bang.60°C.Tlhōrō ena ha e lumellane le mocheso oa litlhōrō tse peli tse hlokometsoeng ho TGA ea letsoai le hloekileng (setšoantšo sa 3a).Ho pheta-pheta ha potoloho ea adsorption-desorption ho ile ha hlahlojoa, 'me sekhahla se tšoanang se ile sa hlokomeloa ka mor'a ho beha lisampole sebakeng se mongobo (setšoantšo sa 3c).Phapang e bonoang karolong ea bobeli ea ho senyeha e ka 'na ea e-ba phello ea ho felloa ke metsi moeeng o phallang, kaha hangata sena se lebisa ho felloa ke matla ho sa phetheheng.Litekanyetso tsena li tsamaellana le hoo e ka bang 17.9 g/m2 ha metsi a qala ho noa le 10.3 g/m2 ha a ntša metsi lekhetlo la bobeli.
Ho bapisoa ha tlhahlobo ea TGA ea boehmite le MgSO4: Tlhahlobo ea TGA ea MgSO4 e hloekileng (a), motsoako (b) le ka mor'a ho khutlisetsa metsi (c).
Mokhoa o tšoanang o ne o etsoa ka calcium chloride e le adsorbent.Liphetho li hlahisoa ho Setšoantšo sa 4. Tlhahlobo ea pono ea bokaholimo e senotse liphetoho tse nyane ho khanya ea tšepe.Boea ha bo bonahale.SEM e netefalitse boteng ba likristale tse nyane tse ajoang ka ho lekana holim'a metsi.Leha ho le joalo, TGA ha ea ka ea bontša ho haelloa ke metsi ka tlase ho 150 ° C.Sena se ka 'na sa bakoa ke taba ea hore karolo ea letsoai e nyenyane haholo ha e bapisoa le boima bohle ba substrate bakeng sa ho fumanoa ke TGA.
Liphello tsa phekolo ea holim'a sulfate ea koporo ka mokhoa oa anodizing li bontšoa ka feiga.5. Tabeng ena, ho kenyelletsoa ho lebeletsoeng ha CuSO4 ho sebopeho sa Al oxide ha hoa etsahala.Sebakeng seo, linale tse hlephileng lia bonoa kaha hangata li sebelisoa bakeng sa koporo ea hydroxide Cu(OH)2 e sebelisoang ka lidae tse tloaelehileng tsa turquoise.
Phekolo ea bokaholimo ba anodized le eona e ile ea lekoa hammoho le strontium chloride.Liphetho li bontšitse khaso e sa lekanang (sheba setšoantšo sa 6a).Ho fumana hore na letsoai le koahetse bokaholimo bohle, ho ile ha etsoa tlhahlobo ea EDX.Mokokotlo oa ntlha sebakeng sa bohlooho (ntlha ea 1 ho 6b) e bontša strontium e nyenyane le aluminium e ngata.Sena se bonts'a litaba tse tlase tsa strontium sebakeng se lekantsoeng, seo, se bonts'ang tšireletso e tlase ea strontium chloride.Ka lehlakoreng le leng, libaka tse tšoeu li na le lintlha tse phahameng tsa strontium le tse fokolang tsa aluminium (lintlha tsa 2-6 ho 6b).Tlhahlobo ea EDX ea sebaka se tšoeu e bonts'a matheba a lefifi (lintlha tsa 2 le 4 ho Setšoantšo sa 6b), se tlaase ka chlorine le sebabole se phahameng.Sena se ka bontša ho thehoa ha strontium sulfate.Matheba a khanyang a bonahatsa chlorine e ngata le sebabole se tlaase (lintlha tsa 3, 5, le 6 setšoantšong sa 6b).Sena se ka hlalosoa ke taba ea hore karolo e ka sehloohong ea seaparo se tšoeu e na le strontium chloride e lebelletsoeng.TGA ea sampuli e tiisitse tlhaloso ea tlhahlobo ka tlhōrō ea mocheso oa sebopeho sa strontium chloride e hloekileng (setšoantšo sa 6c).Ntho ea bona e nyenyane e ka lokafatsoa ka karoloana e nyenyane ea letsoai ha e bapisoa le boima ba tšehetso ea tšepe.Boima ba desorption bo khethiloeng litekong bo lumellana le palo ea 7.3 g/m2 e fanoeng sebakeng se seng le se seng sa adsorber ka mocheso oa 150 ° C.
Liaparo tsa zinc sulfate tse entsoeng ka Eloxal le tsona li ile tsa lekoa.Macroscopically, ho roala ke lera le tšesaane haholo le le ts'oanang (setšoantšo sa 7a).Leha ho le joalo, SEM e ile ea senola sebaka se ka holimo se koahetsoeng ke likristale tse nyenyane tse arohaneng le libaka tse se nang letho (setšoantšo sa 7b).TGA ea ho roala le substrate e ne e bapisoa le ea letsoai le hloekileng (Setšoantšo sa 7c).Letsoai le hloekileng le na le tlhoro e le 'ngoe ea asymmetric ho 59.1°C.Aluminium e koahetsoeng e bontšitse litlhōrō tse peli tse nyenyane ho 55.5 ° C le 61.3 ° C, e bontšang boteng ba zinc sulfate hydrate.Phapang e kholo e senotsoeng tekong e lumellana le 10.9 g / m2 mocheso oa ho felloa ke metsi oa 150 ° C.
Joalo ka ts'ebelisong e fetileng53, hydroxyethyl cellulose e ne e sebelisoa e le tlamahano ho ntlafatsa momahano le botsitso ba lesela la sorbent.Tšebelisano ea lisebelisoa le phello ea ts'ebetso ea adsorption e ile ea hlahlojoa ke TGA.Tlhahlobo e etsoa mabapi le boima ba kakaretso, ke hore, mohlala o kenyelletsa poleiti ea tšepe e sebelisoang e le substrate ea ho roala.Ho khomarela ho lekoa ka teko e ipapisitseng le teko ea notch ea sefapano e hlalositsoeng ho litlhaloso tsa ISO2409 (e ke ke ea kopana le litlhaloso tsa karohano ea li-notch ho latela botenya le bophara ba litlhaloso).
Ho roala liphanele ka calcium chloride (CaCl2) (sheba setšoantšo sa 8a) ho felletse ka kabo e sa lekanang, e sa kang ea bonoa ka har'a lesela le hloekileng la aluminium le sebelisetsoang tlhahlobo ea notch e fapaneng.Ha ho bapisoa le liphetho tsa CaCl2 e hloekileng, TGA (setšoantšo sa 8b) e bonts'a litlhōrō tse peli tse khethollang li lebisitsoe ho mocheso o tlase oa 40 le 20 ° C, ka ho latellana.Teko ea likarolo tse fapaneng ha e lumelle ho bapisa sepheo hobane mohlala o hloekileng oa CaCl2 (sampole ka ho le letona ho Fig. 8c) ke phofshoana ea phofo, e tlosang likaroloana tse ka holimo-limo.Liphetho tsa HEC li bonts'itse seaparo se tšesaane haholo le se ts'oanang se nang le sekhomaretsi se khotsofatsang.Phapang ea bongata e bontšitsoeng feiga.8b e lumellana le 51.3 g/m2 sebakeng se seng le se seng sa adsorber ka mocheso oa 150 ° C.
Liphello tse ntle mabapi le ho khomarela le ho tšoana li ile tsa boela tsa fumanoa ka magnesium sulfate (MgSO4) (bona setšoantšo sa 9).Tlhahlobo ea ts'ebetso ea desorption ea koae e bonts'itse boteng ba tlhoro e le 'ngoe ea hoo e ka bang.60°C.Thempereichara ena e lumellana le mohato o ka sehloohong oa ho senya o bonoang ho felloa ke metsi 'meleng oa letsoai le hloekileng, e leng mohato o mong oa 44°C.E lumellana le phetoho ho tloha ho hexahydrate ho ea ho pentahydrate mme ha e hlokomeloe tabeng ea ho roala ka li-binders.Liteko tsa karolo ea sefapano li bonts'a kabo e ntlafetseng le ho khomarela ha ho bapisoa le liphahlo tse entsoeng ka letsoai le hloekileng.Phapang e kholo e bonoang ho TGA-DTC e lumellana le 18.4 g/m2 sebakeng se le seng sa adsorber ka mocheso oa 150 ° C.
Ka lebaka la ho se tloaelehe ha holim'a metsi, strontium chloride (SrCl2) e na le seaparo se sa lekaneng holim'a mapheo (setšoantšo sa 10a).Leha ho le joalo, liphetho tsa tlhahlobo ea notch ea transverse li bonts'itse kabo e ts'oanang e nang le ho khomarela ho ntlafalitsoeng haholo (setšoantšo sa 10c).Tlhahlobo ea TGA e bontšitse phapang e nyenyane haholo ea boima ba 'mele, e tlamehang ho ba teng ka lebaka la letsoai le tlaase ha le bapisoa le karoloana ea tšepe.Leha ho le joalo, mehato ea mothinya e bontša boteng ba mokhoa oa ho felloa ke metsi, le hoja tlhōrō e amahanngoa le mocheso o fumanoang ha o tšoaea letsoai le hloekileng.Litlhōrō tsa 110 ° C le 70.2 ° C li hlokometsoe ho Feiga.10b e ile ea boela ea fumanoa ha ho hlahlojoa letsoai le hloekileng.Leha ho le joalo, mohato o ka sehloohong oa ho felloa ke metsi 'meleng o hlokometsoeng ka letsoai le hloekileng ka 50 ° C ha oa ka oa bonahala ka har'a li-curves tse sebelisang sekontiri.Ka lehlakoreng le leng, motsoako oa binder o ile oa bontša litlhōrō tse peli ho 20.2 ° C le 94.1 ° C, tse neng li sa lekanyetsoa bakeng sa letsoai le hloekileng (setšoantšo sa 10b).Ka mocheso oa 150 ° C, phapang ea boima bo bonoang e lumellana le 7.2 g/m2 sebakeng se le seng sa adsorber.
Motsoako oa HEC le zinc sulfate (ZnSO4) ha oa ka oa fana ka liphello tse amohelehang (Setšoantšo sa 11).Tlhahlobo ea TGA ea tšepe e koahetsoeng ha ea ka ea senola mekhoa ea ho felloa ke metsi.Le hoja kabo le ho khomarela ho roala ho ntlafetse, thepa ea eona e ntse e le hōle le ho feta.
Tsela e bonolo ka ho fetisisa ea ho roala likhoele tsa tšepe ka sekhahla se tšesaane le se ts'oanang ke ho kenngoa ha metsi (setšoantšo sa 12a), se kenyelletsang ho lokisoa ha letsoai le lebisitsoeng le ho kenngoa ha likhoele tsa tšepe ka tharollo e nang le metsi.
Ha ho lokisetsoa ho kenngoa ha metsi, ho kopana le mathata a mabeli a maholo.Ka lehlakoreng le leng, tsitsipano e ka holim'a metsi ea saline e thibela ho kenngoa ka mokhoa o nepahetseng ha mokelikeli ka har'a sebopeho sa porous.Crystallization holim'a bokantle (setšoantšo sa 12d) le li-bubble tsa moea tse koaletsoeng ka hare ho sebopeho (setšoantšo sa 12c) se ka fokotsoa feela ka ho theola tsitsipano ea holim'a metsi le pele ho metsi sampuli ka metsi a silafetseng.Ho qobelloa ho qhibiliha ka sampuli ka ho ntša moea ka hare kapa ka ho theha phallo ea tharollo mohahong ke litsela tse ling tse sebetsang tsa ho netefatsa hore ho tlatsoa ka ho feletseng ha mohaho.
Bothata ba bobeli bo fumanoeng nakong ea ho itokisa e ne e le ho tlosoa ha filimi ho tloha karolong ea letsoai (bona setšoantšo sa 12b).Ketsahalo ena e tšoauoa ka ho thehoa ha sekoahelo se omeletseng holim'a ho qhibiliha, se emisang ho omisa ho susumetsoang ke convectively 'me ho qala ts'ebetso e tsosolositsoeng ea diffusion.Mochine oa bobeli o lieha haholo ho feta oa pele.Ka lebaka leo, mocheso o phahameng oa hlokahala bakeng sa nako e loketseng ea ho omisa, e leng ho eketsang kotsi ea li-bubble tse hlahang ka har'a sampuli.Bothata bona bo rarolloa ka ho hlahisa mokhoa o mong oa crystallization e thehiloeng eseng ka phetoho ea mahloriso (evaporation), empa ka phetoho ea mocheso (joaloka mohlala le MgSO4 setšoantšong sa 13).
Boemeli ba moralo oa ts'ebetso ea crystallization nakong ea pholileng le karohano ea mekhahlelo e tiileng le ea metsi e sebelisang MgSO4.
Litharollo tsa letsoai tse tletseng letsoai li ka lokisoa ka mocheso kapa ka holimo ho mocheso oa kamore (HT) ka mokhoa ona.Tabeng ea pele, crystallization e ile ea qobelloa ka ho theola mocheso ka tlas'a mocheso oa kamore.Tabeng ea bobeli, crystallization e etsahetse ha sampuli e pholile ho mocheso oa kamore (RT).Phello ke motsoako oa likristale (B) le ho qhibiliha (A), karolo ea metsi e tlosoa ke moea o hatelitsoeng.Mokhoa ona ha o qobe feela ho thehoa ha filimi ho li-hydrates tsena, empa hape o fokotsa nako e hlokahalang bakeng sa ho lokisoa ha lihlopha tse ling.Leha ho le joalo, ho tlosoa ha mokelikeli ka moea o hatelitsoeng ho lebisa ho kristale e eketsehileng ea letsoai, e leng se etsang hore ho be le seaparo se teteaneng.
Mokhoa o mong o ka sebelisoang ho koahela bokaholimo ba tšepe o kenyelletsa tlhahiso e tobileng ea matsoai a hlasetsoeng ka metsoako ea lik'hemik'hale.Mocheso o koahetsoeng o entsoeng ke karabelo ea li-acid tse holim'a tšepe ea mapheoana le li-tubes li na le melemo e mengata, joalokaha ho tlalehiloe thutong ea rona e fetileng.Tšebeliso ea mokhoa ona ho likhoele e ile ea lebisa liphellong tse mpe haholo ka lebaka la ho thehoa ha likhase nakong ea karabelo.Khatello ea li-bubble tsa khase ea haedrojene e bokellana ka har'a probe ebe e fetoha ha sehlahisoa se ntse se ntšoa (setšoantšo sa 14a).
Ho roala ho fetotsoe ka karabelo ea lik'hemik'hale ho laola hantle botenya le kabo ea ho roala.Mokhoa ona o kenyelletsa ho fetisa moholi oa asiti ka har'a sampole (Setšoantšo sa 14b).Sena se lebelletsoe ho etsa hore ho be le seaparo se tšoanang ka ho arabela ka tšepe ea substrate.Liphello e ne e le tse khotsofatsang, empa mokhoa ona o ne o lieha haholo ho nkoa e le mokhoa o atlehang (setšoantšo sa 14c).Linako tse khutšoane tsa karabelo li ka finyelloa ka ho futhumatsa sebakeng sa heno.
E le ho hlōla mefokolo ea mekhoa e ka holimo, mokhoa oa ho roala o thehiloeng ho sebelisoa ha li-adhesive o ithutiloe.HEC e khethiloe ho latela liphetho tse hlahisitsoeng karolong e fetileng.Mehlala eohle e lokisitsoe ho 3% wt.Sekoahelo se kopantsoe le letsoai.Likhopo li ne li entsoe pele ho latela mokhoa o ts'oanang le oa likhopo, ke hore, li kolobisitsoe ka 50% vol.nakong ea metsotso e 15.sulfuric acid, e ntan'o kolobisoa ka sodium hydroxide ka metsotsoana e 20, e hlatsuoa ka metsi a hloekisitsoeng 'me qetellong e kolobisoa ka metsing a hloekisitsoeng ka metsotso e 30.Tabeng ena, mohato o eketsehileng o ile oa eketsoa pele ho impregnation.Kenya sampole ka bokhutšoane ka har'a motsoako oa letsoai o hlapolotsoeng 'me o omise ka mocheso o ka bang 60°C.Mokhoa ona o etselitsoe ho fetola bokaholimo ba tšepe, ho theha libaka tsa nucleation tse ntlafatsang kabo ea ho roala sethaleng sa ho qetela.Sebopeho sa likhoele se na le lehlakore le le leng moo likhoele li leng mosesaane 'me li pakiloe ka thata, 'me ka lehlakoreng le leng moo likhoele li teteaneng le tse fokolang haholo.Sena ke sephetho sa lits'ebetso tse 52 tsa tlhahiso.
Liphetho tsa calcium chloride (CaCl2) li akaretsoa le ho bontšoa ka litšoantšo ho Lethathamo la 1. Tšireletso e ntle ka mor'a ho entoa.Esita le likhoele tseo tse se nang likristale tse bonahalang holim'a metsi li ne li fokolitse litšoantšo tsa tšepe, tse bontšang phetoho qetellong.Leha ho le joalo, ka mor'a hore lisampole li kenngoe ka motsoako o nang le metsi a CaCl2 le HEC 'me o omisitsoe ka mocheso oa hoo e ka bang 60 ° C, liphahlo li ne li tsepamisitsoe liphapanong tsa mehaho.Ena ke phello e bakoang ke tsitsipano e ka holimo ea tharollo.Ka mor'a ho koloba, mokelikeli o lula ka har'a sampuli ka lebaka la tsitsipano ea eona e ka holimo.Ha e le hantle e etsahala mateanong a litsela tsa mehaho.Lehlakore le molemo ka ho fetisisa la mohlala le na le likoti tse 'maloa tse tletseng letsoai.Boima bo ile ba eketseha ka 0.06 g / cm3 ka mor'a ho roala.
Ho roala ka magnesium sulfate (MgSO4) ho hlahisitse letsoai le lengata ka boholo ba unit (Letlapa la 2).Tabeng ena, increment e lekantsoeng ke 0.09 g/cm3.Mokhoa oa ho jala peo o ile oa etsa hore ho be le mehlala e mengata.Ka mor'a mokhoa oa ho roala, letsoai le thibela libaka tse kholo tsa lehlakore le tšesaane la sampuli.Ho phaella moo, libaka tse ling tsa matte li koetsoe, empa porosity e 'ngoe e bolokiloe.Tabeng ena, ho thehoa ha letsoai ho bonoa habonolo mateanong a litsela tsa mehaho, ho tiisa hore mokhoa oa ho roala o bakoa haholo-holo ka lebaka la tsitsipano ea holim'a metsi, eseng ho sebelisana pakeng tsa letsoai le tšepe ea tšepe.
Liphetho tsa motsoako oa strontium chloride (SrCl2) le HEC li bontšitse thepa e tšoanang le mehlala e fetileng (Letlapa la 3).Tabeng ena, lehlakore le tšesaane la sampuli le batla le koaheloa ka ho feletseng.Ke li-pores ka bomong feela tse bonahalang, tse entsoeng nakong ea ho omisa ka lebaka la ho lokolloa ha mouoane ho tloha sampuling.Mohlala o hlokometsoeng ka lehlakoreng la matte o tšoana haholo le nyeoe e fetileng, sebaka seo se koetsoe ka letsoai 'me likhoele ha li koaheloe ka ho feletseng.
E le ho hlahloba phello e ntle ea sebopeho sa fibrous ts'ebetsong ea mocheso oa mocheso oa mocheso, mokhoa o atlehang oa ho tsamaisa mocheso oa sebopeho sa fibrous se koahetsoeng se ile sa khethoa 'me se bapisoa le thepa e hloekileng ea ho roala.Thermal conductivity e ne e lekantsoe ho latela ASTM D 5470-2017 ho sebelisoa sesebelisoa sa phanele se sephara se bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 15a se sebelisa sesebelisoa sa litšupiso se nang le ts'ebetso e tsebahalang ea mocheso.Ha ho bapisoa le mekhoa e meng ea ho lekanya ka nakoana, molao-motheo ona o molemo bakeng sa lisebelisoa tsa porous tse sebelisoang thutong ea morao-rao, kaha litekanyo li etsoa ka mokhoa o tsitsitseng le ka boholo bo lekaneng ba sampuli (sebaka sa motheo 30 × 30 mm2, bolelele bo ka bang 15 mm).Mehlala ea thepa e hloekileng ea ho roala (referense) le sebopeho sa fiber e koahetsoeng li ile tsa lokisetsoa litekanyo ka tataiso ea fiber le perpendicular ho tataiso ea fiber ho hlahloba phello ea anisotropic conductivity ea mocheso.Mehlala e ne e theiloe ka holim'a metsi (P320 grit) ho fokotsa phello ea ho ba thata ka holim'a metsi ka lebaka la ho lokisoa ha mohlala, e sa bontšeng sebopeho se ka hare ho mohlala.