调湿材料,是指能够根据自身的吸湿排湿性能来感知被调节空间中的空气温度和湿度变化,并自动调节空气的相对湿度而不消耗人造能量的材料,它对于改善人类居住环境的湿热环境和改善物品的存储质量大有裨益,能够有效减少能源消耗,确保生态环境的可持续发展。天然沸石的孔穴中大部分含有沸石水和其他杂质,很容易形成堵塞,并且互连程度也很差。如果直接使用天然沸石,其吸附能力通常不能达到要求。为了使天然沸石具有良好的吸收和释放性效果更好,必须对天然沸石进行改性,使其具有更大的比表面积和孔隙率。

将粗沸石矿石进行球磨和筛分,以获得不同粒径的沸石粉末。沸石粉末的形貌特征是通过扫描电子显微镜获得的,如图1所示。从沸石矿石的横截面可以看出,其由许多簇状的棒状细小纤维状晶粒和片状晶体组成。晶粒以径向和不规则的方式堆叠。上述两种聚集方法之间存在大量的细晶粒。沸石内部具有大量微孔结构的孔使水分子能够进出沸石并具有储水功能。

天然沸石改性及调湿性能怎么样?-国投盛世

首先,进行修饰处理和表征。在经过球磨后,过筛得到不同粒径的沸石,然后通过热改性工艺,将适当粒度的沸石粉在烤箱或马弗炉中烘烤,并在干燥器中冷却至室温以密封保存;碱处理改性:将适当大小的沸石粉,在不同浓度的氢氧化钠溶液中处理一定的时间,然后将改性的沸石洗涤至中性,离心,在烤箱中干燥或在马弗炉中烘烤,然后干燥将该容器冷却至室温并密封以进行存储。

其次,调湿实验调湿性能测试:准备饱和氯化钾溶液和饱和氯化镁溶液(在25℃下饱和氯化钾溶液的相对湿度为84%,饱和氯化钾溶液的相对湿度为33%)并放入将它们放在干净的地方。在干燥器中,溶液的体积大于干燥器体积的1/3,并确保溶液中有晶体。干燥器放置在温度恒定为25°C的房间中。此时,两个干燥器中的稳定湿度分别为84%和33%。称量一定量的样品(约5g),并将其放在相对湿度为84%的干燥器中。使用分析天平确定样品的吸湿率随时间变化的曲线,即吸湿曲线。水分饱和后,将样品转移到相对湿度。在湿度为33%的干燥机中,使用分析天平确定样品的水分释放率随时间变化的曲线,即水分释放曲线。

第三,将沸石球磨并筛分以获得不同粒径的沸石。从理论上讲,球磨沸石可以增加比表面积,增加与空气的接触面积,并增加水分的吸收和解吸速率。图2示出了不同粒径的沸石的湿度控制性能的测试结果。从图2的曲线的斜率可以看出,尺寸越小,吸湿和脱附速率越大。当粒径小于0.15mm时,水分吸收和解吸速率开始降低、变小。

天然沸石改性及调湿性能怎么样?-国投盛世

实验表明,随着沸石粒度的减小,吸湿和解吸速率增加,但沸石粒度越细,吸湿和解吸速率就越大。当粒径小于0.15mm时,水分吸收和解吸速率开始降低。通过分析沸石的微观结构与调湿性能之间的关系,可以得出结论,孔径分布对调湿材料的调湿性能起着决定性的作用,其次是比表面积。NaOH质量摩尔浓度为1mol/L,干燥温度为200℃。在一定条件下进行处理后,得到的改性沸石具有许多内部的介孔结构,其微孔,中孔和大孔之间具有良好的匹配性,并且具有良好的吸湿和释放性能。