因此,温敏吸附剂以其低温再生(35℃)■◆★◆★★、吸水量大等优点★★★,近年来开始用于吸附除湿、空气取水等领域[45]。对此★■◆◆★,我院郑旭团队从材料合成★■◆★◆、应用领域和关键特性三个方面总结了近年来温敏吸附剂在热湿处理领域的最新进展。
该综述介绍了近年来温敏材料在热湿处理领域的研究进展,总结了相关现状、挑战和机遇◆■,旨在实现能源的高效利用。
该文首先介绍了温敏吸附剂的合成方法■◆◆★◆■,主要分为自由基聚合法和点击化学法◆■★◆◆◆,并总结了各类方法的优、缺点。随后,总结了温敏吸附剂在吸附除湿、空气取水■★◆★■■、环境调湿、废水处理、温度传感器和钻井液等领域的应用。 最后,比较和讨论了温敏复合吸附剂的平衡吸附量、动态吸附/脱附特性、再生方法和经济性。
在材料工程领域◆★★◆,一类在外界温度刺激下自身的某些物理或化学性质会发生可逆转变的温敏聚合物受到了国内外学者的广泛关注★◆◆■,特别是在纺织、化学、生物等领域。这类材料分子链上具有一定比例的疏水和亲水基团,以聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)为例,在低临界溶解温度(LCST)下会发生体积相变。当环境温度低于LCST时■★◆,分子链溶于水,表现为伸展的线团结构;当温度升高至LCST以上时,分子链上的疏水基团缔合作用增强,变为紧密的胶粒状结构★◆★■★■,把预先吸附在活性位的水分子挤出体系★■★■,脱附时不需克服较大的吸附力场◆■■◆,从而大幅降低脱附能耗■■■★◆★。
在全球人口激增和经济扩张的推动下,能源供需之间的矛盾成为21世纪人类面临的最大挑战。据统计★■■◆,建筑行业的能源消耗占全球总能耗的40%,而空调系统在建筑能耗中占比高达50%,提高终端用电系统的效率,以及加强可再生能源和低品位热能的使用,可以有效降低供暖和制冷的能耗。与常见的蒸汽压缩制冷相比★■★■,基于吸附剂的固体除湿技术能通过热湿解耦处理降低能耗,而高效的吸附剂的研发是实现该技术的关键◆★◆★◆。
近日■■■◆,建筑工程学院郑旭教师团队在Energy上发表了题为“Synthesis and progress of thermosensitive adsorbents in heat and humidity treatment: A review”的综述论文◆◆★■,报道了近年来温敏复合吸附剂在热湿处理领域的研究进展◆■。学院研究生王玮宁同学为论文的第一作者,郑旭副教授为该论文的通讯作者◆◆★★。《Energy》是一本国际性的■◆■★、多学科的能源工程与研究杂志,涵盖机械工程和热科学的研究。最新影响因子为9.0◆■■◆■,中科院一区TOP期刊。
上一篇:生命科学与医药学院付彩云教授团队在Advanced Science发表封面文章