20世纪90年代,NASA喷气推进实验室(JPL)和哥达德航天飞行中心(GSFC)采用沸石分子筛作为分子吸附材料,涂覆在堇青石多孔蜂窝陶瓷表面,制备了可拆卸的沸石分子吸附器,测试表明沸石分子吸附器的初始吸附效率为0.7,污染物分子吸附量可达3.29mg/cm2。这种沸石分子吸附器装置被应用于哈勃望远镜(HubbleSpaceTelescope,HST)的广角行星相机和精密导航系统,及热带雨量测量任务(TropicalRainfallMeasurementMission,TRMM)卫星的光电传感器。观测发现,装有可拆卸沸石分子吸附器的航天器在轨运行期间,始终保持了较低的污染物浓度,证明利用沸石分子吸附器控制航天器污染物的方法有效可行。但这些可拆卸沸石分子吸附器需要额外的安装空间,会增加航天器的重量,对航天器的整体设计和预算控制有一定影响。

涂料型热控涂层具有优异的热辐射性能(太阳吸收比αs和红外发射率ε)和空间稳定性,通过红外辐射与空间环境进行热交换实现航天器温度的平衡控制,保证航天器始终处于正常的工作温度。它们由黏合剂和颜料组成,可通过简单喷涂法制备获得。综合沸石的优异分子吸附性能与涂料型热控涂层便捷的喷涂制备工艺,有文献提出以喷涂法制备沸石分子吸附涂层。该涂层以具有超笼结构的FAU沸石作为白色颜料,无机硅溶胶为黏合剂,硅溶胶颗粒以三维链状结构聚集在沸石颗粒周围,可在不堵塞沸石分子筛自身微孔的前提下将沸石颗粒黏结起来,如下图所示。

通过不同配方工艺(包括涂料黏度、沸石/黏合剂比、涂层厚度等)的调控,可以制备出具有不同热辐射性能的沸石分子吸附涂层,它们的红外发射率均在0.9以上,但太阳吸收比随涂层厚度增加而减小,并逐渐趋于稳定。