Language
ГИС

Блог

ДомДом / Блог / ГИС
search

Jul 28, 2023

Два крупных катализатора должны спровоцировать ралли фондового рынка на этой неделе: Fundstrat

Jun 15, 2023

Дочерняя компания ABx получила $520 000 от скидки ATO

Nov 11, 2023

Активированный уголь, полученный из сахарного тростника и модифицированный природным цеолитом для эффективной адсорбции красителя метиленового синего: экспериментальные и теоретические подходы

Nov 01, 2023

Адсорбция радона на сереброзамещенных цеолитах при температуре окружающей среды.

Aug 14, 2023

Исполнительный вице-президент и финансовый директор Alcoa примет участие в 11-й ежегодной конференции Morgan Stanley в Лагуне

Отправьте запрос
ПРЕДСТАВЛЯТЬ НА РАССМОТРЕНИЕ

Feb 09, 2024

ГИС

Scientific Reports, том 6, номер статьи: 22734 (2016) Цитировать эту статью 9278 Доступов 69 Ссылки 1 Подробности Altmetric Metrics Образцы цеолита GIS-NaP1 были синтезированы с использованием семи различных Si/Al

Научные отчеты, том 6, Номер статьи: 22734 (2016) Цитировать эту статью

9278 Доступов

69 цитат

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Для изучения влияния мольного соотношения Si/Al на потенциал адсорбции паров воды были синтезированы образцы цеолита GIS-NaP1 с использованием семи различных соотношений Si/Al (5–11) гидротермальных реакционных смесей химического состава Al2O3:xSiO2:14Na2O:840H2O. , фазовая чистота, морфология и размер кристаллов только что синтезированных кристаллов цеолита GIS-NaP1. Наблюдения рентгеновской дифракции (XRD) показывают, что соотношение Si/Al не влияет на фазовую чистоту образцов цеолита GIS-NaP1, поскольку кристаллы цеолита GIS-NaP1 высокой чистоты были получены при всех соотношениях Si/Al. Напротив, соотношение Si/Al оказывает заметное влияние на морфологию, размер кристаллов и пористость микросфер цеолита GIS-NaP1. Анализы просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ) отдельных микросфер цеолита GIS-NaP1 демонстрируют характерные изменения в упаковке/расположении, форме и размере первичных нанокристаллитов. Текстурная характеристика с использованием данных адсорбции/десорбции водяного пара и данных адсорбции/десорбции азота только что синтезированного цеолита GIS-NaP1 предсказывает существование смешанных пор, т.е. как микропористого, так и мезопористого характера. В ходе исследований по адсорбции паров воды у свежесинтезированных образцов цеолитных микросфер GIS-NaP1 установлена ​​высокая водоудерживающая способность 1727,5 см3/г (138,9 мас.%). Кроме того, значения общей водопоглощающей способности для образцов P6 (1299,4 мг г-1) и P7 (1388,8 мг г-1) показывают, что эти два конкретных образца могут поглощать даже больше воды, чем их собственный вес.

За последние пару десятилетий были проведены значительные исследования по изучению применимости микро- и мезопористых адсорбентов в приложениях теплового преобразования в открытых и закрытых системах1,2,3,4,5. Адсорбция воды пористыми твердыми веществами важна для многих применений, требующих улавливания и высвобождения воды, таких как электрические осушители, адсорбционные тепловые насосы (AHP), дегидратация спирта/органических растворителей и т. д. Недавние исследования AHP были в основном сосредоточены на разработке более экологически чистые системы, которые могут обеспечивать эффект обогрева и охлаждения за счет использования низкопотенциальных источников тепловой энергии, таких как солнечная и геотермальная энергия или отходящее тепло различных промышленных процессов. Одна из наиболее перспективных технологий в этом контексте основана на испарении и последовательной адсорбции охлаждающих жидкостей, предпочтительно воды, в определенных условиях5,6. Принимая во внимание эти потенциальные экологические проблемы, в последние годы все более пристальное внимание уделяется проблеме взаимодействия водяных паров и пористых адсорбентов. Более того, для улучшения качества и безопасного хранения обработанных пищевых продуктов и материалов, чувствительных к влаге, также становится важной необходимость в технологии удаления влаги7,8,9. В повседневной жизни человека относительная влажность также является важным фактором, поскольку она влияет на здоровье. Высокая влажность окружающей среды приводит к появлению клещей домашней пыли, созданию благоприятной среды для роста грибков и вредных бактерий, нарушению баланса температуры и влажности в организме человека и т. д.10. Кроме того, вода также присутствует в некоторых газообразных промышленных потоках, таких как риформинг метана, производство водорода, природный газ и т. д.11. Водоадсорбционные свойства пористых материалов играют жизненно важную роль в производстве и проектировании современных устройств. Таким образом, потребность в контроле влажности и разработке технологий высокоэффективных сорбентов и МАУ усиливает большой интерес к новым пористым материалам, особенно к нано/микропористым4. Процесс охлаждения, основанный на адсорбции, является фундаментальным и долговечным методом, восходящим к Фарадею (1848 г.)12.

Мировое потребление энергии продолжает расти, что вызывает обеспокоенность по поводу будущих поставок энергии и ресурсов. Системы отопления и охлаждения широко используются в промышленности и строительстве, и доля энергии для этих двух целей в общем энергопотреблении значительно возрастает13. Водяное отопление является четвертым по величине потребителем энергии в секторе коммерческих зданий после кондиционирования, отопления и освещения14. В целом на отопление и охлаждение зданий приходится почти 50% общего потребления энергии15. Большинство водонагревателей оснащены обычными нагревателями, генерирующими тепло за счет потребления ископаемого топлива, электричества и газа. Но эти традиционные/механические тепловые насосы и системы охлаждения являются ключевыми факторами глобального потепления и истощения озонового слоя. В условиях растущей обеспокоенности по поводу разрушения озонового слоя и потенциала глобального потепления, вызванного хлорфторуглеродами и гидрофторуглеродами, увеличения спроса на энергию и связанных с этим выбросов CO2, интерес к энергоэффективным системам и особенно к новым технологиям охлаждения и нагрева, в которых используются экологически чистые хладагенты, быстро растет5 . Таким образом, эффективное использование энергии для отопления и охлаждения зданий является ключевым вопросом на пути к устойчивому и безопасному энергоснабжению в будущем16. Для всех этих применений были исследованы различные пористые материалы (цеолиты, металлоорганические каркасы, адсорбенты на основе углерода, органические полимеры), но все еще остается проблемой найти материалы с высокими эксплуатационными характеристиками, сочетающие высокое водопоглощение, точный контроль диапазона рабочего давления, возможность вторичной переработки. , стабильность и т.д.2,17,18,19,20,21,22,23.

6) particle size keep on increasing from nano size to micron size. LSA data also concludes the existence of some aggregation which has also been earlier interpreted by SEM micrographs (Fig. 2)./p>50 nm). These pore distribution curves reveal that with the increase in Si/Al ratio, shifts in the peak positions toward high pore value have been observed. Further, a surprising assessment is made that the peak intensities of sample P1, P2 and P3 are quite low in comparison to other samples, and have bimodal curves, which indicates that these materials have low mesoporous character and non-uniform aggregation of secondary particles (microspheres). These meso- and macropores were definitely generated due the oriented aggregation phenomenon of primary nano-crystallites and secondary microspheres. The aggregation behaviour has been well established by the SEM (Fig. 2), TEM (Figs 3 and 4) and LSA (Fig. 5) studies, and these are in good agreement with pore size distribution results. Mesopore values reported in Table 3 are just an average value of pores distribution (meso as well macro) obtained from BJH plot (Fig. 13) for each sample./p> 0.6), i.e., cavities and throats generated by the aggregates of GIS-NaP1 zeolite microspheres. This expeditious change in the water uptake by GIS-NaP1 microsphere involving the formation of multi-layers of adsorbed water molecules makes the data interpretation much more complex. So, apart from these water clusters formation, and capillary condensation based macropore filling, the other possible phenomena are: physisorption on GIS-NaP1 microspheres, hydration of surface cations, rehydration of surface, and rehydroxylation5. Moreover, solvation properties of exchangeable cations and possible change in the surface areas of aggregated zeolite materials during an increase in the relative pressure make the adsorption system more complex which eventually leads to multi-step adsorption38./p> 0.9) put forward them as a worthwhile adsorbent especially for TDCs and AHPs, because water loading at moderate/high vapour pressure reduces the useful loading lift within the possible cycle. In addition, the reported GIS-NaP1 zeolite material has nearly five times higher water adsorption capacity in comparison to the literature reported conventionally used zeolite as well as studied LTA and FAU zeolite. Moreover, an extensive comparison was made among the reported water adsorption capacities for common molecular sieves, aluminophosphates, titanosilicates, metal organic frameworks (MOFs), mesoporous materials, silica-alumina based materials etc. and as-synthesized GIS-NaP1 zeolite microspheres. Our materials show maximum adsorption potential (Table 5). The most exciting feature of the presented work is unusual multistep water vapour adsorption behaviour (i.e., S-shape or Type VI adsorption isotherm) of as-synthesized GIS-NaP1 which has never been reported before for any type of zeolite. This indicates that water uptake capacity of GIS-NaP1 zeolite is not just attributed to the available porosity but also to the hydrophilicity/hydrophobicity of material depending on Si/Al ratio, van der Waals forces of attractions, surface charge or polarity, possible structural transitions etc. As the extra-framework cations (charge balancing cations) of zeolite framework are mobile and exchangeable so these can be migrate to other adsorption sites during the water vapour adsorption depending upon their nature and position. Moreover, during the adsorption process water molecules also shows interaction with the cations and have tendency to make aqua-complex5,44,45. As there is a great scope to improve the surface functionality (by surfactant treatment), microporosity (using structure directing agents/templates, and various exchangeable cations) etc., so future work will be much focused on these aspects to further improve their adsorption potential and performance. Furthermore, micro-structural analysis reveals that Si/Al ratio has great influence on the shape, size and morphology of GIS-NaP1 zeolite microspheres, which consequentially affects the water adsorption capacity./p>