双模板合成SFO型酸,增强吸水驱动冷却性能
Qunzheng Jin1,2,3, Min Xu1,2,3, Zhangli Liu1,3
1Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China.
Heliyon
|May 20, 2024
概括
本研究介绍了使用双模板方法对酸分子 (AlPOs) 的成本效益高的合成方法,大大降低了吸附冷却器的生产成本. 新的AlPO-SFO材料具有优异的吸水能力和低的再生温度,非常适合可持续的冷却应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 基于水的吸附冷却器 (ADC) 为压缩冷却器提供了一个可持续的替代方案,以实现净零碳排放.
- 酸分子 (AlPO) 是ADC的有效吸附剂,但由于昂贵的结构指导剂 (SDA) 的高合成成本,它们往往受到限制.
研究的目的:
- 开发一种低成本的合成方法,用于水基ADC的高性能AlPO-SFO吸附剂.
- 为了减少对AlPO合成中昂贵的SDA的依赖.
- 评估合成AlPO-SFO用于低级热能驱动冷却的性能.
主要方法:
- 采用双模板合成策略,使用廉价的有机胺 (4-dimethylaminopyridine和diethanolamine) 来创建具有SFO拓的AlPO-SFO.
- 对合成的AlPO-SFO进行结晶性,微孔体积和吸水量的表征.
- 在吸附冷却器系统中对AlPO-SFO的性能评估,重点关注吸水量,再生温度和性能系数 (COP).
主要成果:
- 双模板方法成功合成了AlPO-SFO,其结晶度高,微孔体积大 (0.30毫升/克),吸水率高 (0.26毫克/克,P/P0=0.25).
- 合成的AlPO-SFO在64°C的低驾驶温度下表现出65°C的低再生温度和0.89的高COP.
- 通过优化SDA成分和使用更便宜的氨基酸,原材料成本降低了42%.
结论:
- 双模板方法为合成高性能AlPO-SFO吸附剂提供了一种具有成本效益的途径.
- 这种方法显著降低了AlPO-SFO的生产成本,促进了其在可持续吸附冷却器中大规模应用.
- 开发的AlPO-SFO吸附剂显示出使用低级热能高效冷却的巨大潜力,有助于实现碳排放减少目标.
