复合吸附剂材料及其制备方法和应用
阅读：1发布：2021-10-06
专利汇可以提供复合吸附剂材料及其制备方法和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供的是一种复合 吸附 剂材料及其制备方法和应用。该复合吸附剂材料包括浸渍有 硅 胶和氯化 钙 的为多孔基质材料的 活性炭 ，该复合吸附剂材料可以用于吸附大量的 水 蒸气。该复合吸附剂材料还可用于低温热驱动的吸附式制冷和除湿系统中，从而为冷却系统和除湿系统提供更好的复合吸附剂材料。，下面是复合吸附剂材料及其制备方法和应用专利的具体信息内容。
1.一种复合吸附剂材料，包括浸渍有硅胶和氯化钙的为多孔基质材料的活性炭。
2.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料的平均孔隙大小在直径为 至 的范围内。
3.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料含有0.43立方厘米每克的微孔。
4.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料含有0.44立方厘米每克的中孔。
5.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料含有0.02立方厘米每克的大孔。
6.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，复合吸附剂材料的颗粒大小在直径二十目至四十目的范围内。
7.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料为活性炭颗粒的形式。
8.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料的总孔体积为0.4立方厘米每克至1.0立方厘米每克。
9.根据权利要求8所述的复合吸附剂材料，其中所述的总孔体积是0.5立方厘米每克。
10.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料的总表面积为1100平方米每克至1200平方米每克。
11.根据权利要求10所述的复合吸附剂材料，其中所述的总表面积为1120平方米每克。
12.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其中所述复合吸附剂材料在一个大气压力的条件下，每克干燥的该复合吸附剂材料至少能够吸附0.86克的水蒸气，该复合吸附剂材料用于开放式除湿系统中。
13.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其中所述复合吸附剂材料在900Pa气压条件下，每克干燥的该复合吸附剂材料至少能够吸附0.23克的水蒸气，该复合吸附剂材料用于吸附式封闭制冷系统中。
14.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，其中采用浓度为30重量％的氯化钙溶液使得该复合吸附剂材料具有最大的吸附速率。
15.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，该复合吸附剂材料用于吸附式制冷和/或除湿系统中，其中该复合吸附剂材料显示出S形的吸附等温曲线。
16.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，其中该复合吸附剂材料的理论制冷效率为0.7。
17.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，其中该复合吸附剂材料的平均制冷功率为378瓦每公斤。
18.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其用于除湿系统，并且包含：活性炭30重量％-35重量％，硅胶2重量％-10重量％，氯化钙55重量％-68重量％。
19.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，并且包含：活性炭60重量％-70重量％，硅胶10重量％-15重量％，氯化钙15重量％-30重量％。
20.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料，还包含浸渍于所述活性炭中的金属。
21.根据权利要求20所述的复合吸附剂材料，其中所述金属是铜或铝。
22.根据权利要求1所述的复合吸附剂材料在冷却系统或者温度和/或湿度控制系统中的应用。
23.一种制备根据权利要求1所述的复合吸附剂材料的方法，该方法包括：
准备为多孔基质材料的活性炭；以及
将该多孔基质材料浸渍于硅酸钠溶液中，然后浸渍于氯化钙溶液中。
24.一种制备根据权利要求1所述的复合吸附剂材料的方法，该复合吸附剂材料用于除湿系统，该方法包括：
准备为多孔基质材料的活性炭，以及
将该多孔基质材料浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时，然后浸渍于46重量％的氯化钙溶液七十二小时。
25.一种制备根据权利要求1所述的复合吸附剂材料的方法，该复合吸附剂材料用于吸附式制冷系统中，该方法包括：
准备多孔活性炭，以及
将该多孔活性炭浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时，然后浸渍于30重量％的氯化钙溶液四十八小时。
26.一种湿度控制系统，其包括除湿轮单元，其中，根据权利要求1所述的复合吸附剂材料在该除湿轮单元中被用作吸附剂，而水作为被吸附的对象。
27.一种冷却或温度控制系统，其包括吸附单元，其中，根据权利要求1所述的复合吸附剂材料在该吸附单元中被用作吸附剂，而水、甲醇和/或氨气作为被吸附的对象。
复合吸附剂材料及其制备方法和应用
[0001] 对相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2011年4月18日提交的、发明名称为“New Activated Carbon/Silica-gel/CaCl2 Composite Adsorbent for Air-Conditioning Application”( 运用于空气调节系统的新的活性炭-硅胶-氯化钙复合吸附剂)的美国临时专利申请No.61/457,521的优先权。该临时专利申请的全文以引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及的是一种可应用于吸附式制冷或除湿系统中的复合吸附剂，具体是一种由活性炭、硅胶以及氯化钙组成的复合吸附剂。本发明还涉及该复合吸附剂的制备方法。
背景技术
[0004] 近年，随着经济突飞猛进的发展，全球气候变暖和能源短缺等问题变得越来越严重。由太阳能或废热驱动的吸附式制冷系统备受关注，因为这种系统既不需要氯氟烃(CFC)，也不需要氢氟氯碳化物(HCFC)作为空调的制冷剂。最重要的是，这种系统不需要靠燃料或电推动，只需要用再生能源或废热驱动。这种可以使制冷系统运行的技术是一种绿色制冷技术，这种制冷系统是一种十分环保的绿色制冷系统。参见文献：R.Z.Wang等人，“An energy efficient hybrid system of solar powered water heater and adsorption ice maker，”Solar Energy，68(1)，2000，189-195；R.Z.Wang 等 人，“Adsorption refrigeration：green cooling driven by low grade thermal energy，”Chinese Science Bulletin，50(3)，2005，193-204；X.Q.Zhai 等 人，“A review for absorption and adsorption solar cooling systems in china，”Renewable and Sustainable Energy Reviews，13(6-7)，2009，1523-1531；Y.Hamamoto 等 人，“Studyon adsorption refrigeration cycle utilizing activated carbon fibers，part 2：cycle performance evaluation，”International Journal of Refrigeration，29(2)，2006，315-327。
[0005] 吸附式制冷系统的工作原理是：在低压的环境中，存放于蒸发器中的被吸附物(例如水)会不断蒸发，从而成为水蒸气。当吸附器内的大量复合吸附剂吸附不断蒸发出来的水蒸气时，蒸发器就会长期处于低压环境中。这样的话，存放于蒸发器中的水就会不断地蒸发，从而可以制造出冷却水。当热风吹过冷却水后，冷风就会产生。同时，复合吸附剂的吸附所产生的热量也由吸附器中的冷却水带走。当复合吸附剂的吸附过程结束时，脱附过程开始。热水或热油通常会用来脱附之前吸附的水蒸气，因为温度高的缘故，水蒸气就会由复合吸附剂中脱附出来，然后经过冷凝器，最后返回到蒸发器，完成整个吸附-脱附热循环。太阳能或废热可以用来加热水或油，这完全是一种免费的能源。吸附式制冷系统的这两个吸附室/脱附室交替工作，目的是可以同一时间进行吸附和脱附过程，从而可以不断地产生冷却效果(参见上述文献：Wang等人，2000；Zhai等人，2009)。
[0006] 然而，因为吸附式制冷至今还存在着许多缺点有待改进，所以现今传统的蒸气压缩制冷系统仍占据着整个市场。主要缺点是：1.较长的吸附和脱附时间；2.过低的制冷效率(coefficient of performance，简称COP)，从而增加能源消耗和成本；3.制冷功率(specific cooling power，简称SCP)很低，导致制冷系统很庞大。为了克服这些缺点，提升吸附剂的吸附能力(adsorption capacity，也称为吸附容量)是一个重要的因素。发展新型复合吸附剂材料可有效的解决吸附剂吸附容量低的问题(参见文献Y.Li等人，“Adsorption refrigeration：a survey of novel technologies，”Recent Patents on Engineering，1(1)，2007，1-21)。因为更大的吸附能力，可以提供更高的制冷效率。同样地，较高的吸附速率(adsorption rate)，可以得到更大的制冷功率。因此，提高复合吸附剂的吸附性能(即吸附容量和吸附速率)，是一个十分重要的课题，因为这样一定能够提高COP和SCP值。许多研究也在此方向进行开拓以求改善和研制更多的复合吸附剂(参见上述文献：Wang等人，2000)。
[0007] 硅胶、活性炭和沸石13X是吸附制冷系统中三种常见的吸附剂。其中每种吸附剂的吸附能力都有自己的长处和弱点。沸石13X在低压力的环境下具有良好的吸附能力，但它需要加热到超过一百摄氏度才可以成功进行脱附工作(参见文献：R.A.Shigeishi等人，“Solar energy storage using chemical potential changes associated with drying of zeolites，”Solar Energy，23(6)，1979，489-495)，而且，它不能在一个狭窄的湿度或者压力范围内吸附和脱附大量的被吸附物如水蒸气(参见上述文献：Wang等人，2009)。
[0008] 硅胶能在任何压力下吸附中等量的水蒸气，因为它是属于亲水性的(参见文献：H.Kakiuchi等人，“Novel zeolite adsorbents and their application for AHP and desiccant system，”在2004年于北京召开的IEA-Annex 17会议上发表)。
[0009] 活性炭有一个很大的内部表面面积(通常在1000-1500m2/g的范围内)，因为其具有高孔隙度和高表面活性，因此可提供大容量的吸附液体或气体中的化学物质的功能(参见文献：A.Swiatkowski，“Industrial carbon adsorbents，”Studies in Surface Science and Catalysis，120(1)，1999，69-94)。此外，活性炭在1600Pa高压力的环境下，能够吸附大量的水蒸气；但在低压环境中，其吸水能力则较弱。在本文中，除非另外指明，否则所述的压力指的是水蒸汽的分压。至于吸附式制冷系统，理想的吸附剂的吸附等温线应该呈现出S形，这代表吸附剂在750Pa至1100Pa的压力范围内具有很大的吸附容量(参见上述文献：Kakiuchi et al.，2004)。活性炭在该压力范围内就呈现出一个S型的等温线，但其吸附容量却较低(参见文献：R.A.Shigeishi等人，“Solar energy storage using chemical potential changes associated with drying of zeolites，”Solar Energy，23(6)，1979，489-495)。
[0010] 有一项研究显示，将活性炭浸渍于硅酸钠溶液中，其最佳的浓度百分比为0.1至10重量％，而浸渍时间为四十八小时(参见文献：H.Huang等人，“Development research on composite adsorbents applied in adsorption heat pump，”Applied Thermal Engineering，30，2010，1193-1198)。但是，这项研究并没有融合任何氯化钙溶液，没有研究将氯化钙浸渍到活性炭的孔隙中的效果。它仅研究了活性炭和硅胶之间的性能。
[0011] 有许多研究者在发明新的吸附剂，包括采用硅胶和活性炭来研制用于吸附剂的复合材料，以便在吸附容量方面获得良好的性能(参见上述文献：Huang等人，2010)；以及将氯化钙和膨胀石墨的复合吸附剂用于渔船上的吸附式制冰机中(参见上述文献：Wang等人，2006)。已经采用氯化钙和硅胶的复合吸附剂开发出新一代冷却设备(参见文献：B.B.Saha等 人，“A new generation cooling device employing CaCl2-in-silica gel-water system，”International Journal of Heat and Mass Transfer，52，2009，
516-524)。此外，已将沸石13X和氯化钙作为复合吸附剂用于吸附式制冷/制热系统中(参见文献：J.Li等人，“Composite adsorptive thermal energy storage material composed of zeolite 13X and calcium chloride，”Material Review(材料导报)，19No.8，2005，
109-113)。已发现，大多数复合吸附剂都能提高制冷效率和制冷功率，但其吸附容量、COP和SCP仍然是相当的低。
516-524)。此外，已将沸石13X和氯化钙作为复合吸附剂用于吸附式制冷/制热系统中(参见文献：J.Li等人，“Composite adsorptive thermal energy storage material composed of zeolite 13X and calcium chloride，”Material Review(材料导报)，19No.8，2005，
109-113)。已发现，大多数复合吸附剂都能提高制冷效率和制冷功率，但其吸附容量、COP和SCP仍然是相当的低。
[0012] 到目前为止，只有硅胶被使用于商业的吸附式制冷和除湿系统中，因为硅胶具有亲水性，能在任何压力水平吸附中等量的水蒸气。
[0013] 因此，希望可以给冷却系统和除湿系统提供更好的复合吸附剂材料。
发明内容
[0014] 将无机盐(例如氯化钙)和硅胶浸渍于活性炭的微孔或中孔中，一种良好的复合吸附剂材料就可被制成。实验表明，在常温常压下，每克氯化钙可以吸附约0.9克的水蒸气。这就是为什么氯化钙能够成为被广泛地使用于抽湿盒的吸附剂之一的原因。基于此，如果能够通过将硅胶和氯化钙浸渍于活性炭的孔隙中而开发出一种高密度复合吸附剂，那么它不仅可提高在低压力环境下的吸附能力，还可以提高整体的吸附能力和吸附速率。因此，可以提高吸附式制冷系统的制冷效率，而且其制冷功率也可以得到改善。
[0015] 基于这种原理，已成功地制备这样的复合吸附剂材料，该复合吸附剂材料包括活性炭、硅胶和氯化钙，每克干燥的该吸附剂在900Pa的低压工作环境中可以吸附最高达0.23克的水蒸汽，相对于原料活性炭而言，这大概是百分之九百三十三的改善。这种复合吸附剂材料用为吸附式制冷系统中的吸附剂具有巨大的潜力。同时，每克干燥的该复合吸附剂在大气压力下，在25℃和115℃这两种温度下，其平衡吸水量之间的差异为0.805克。这比原料活性炭提高了百分之三百二十四左右。因此，这种复合吸附剂材料用作除湿系统中的吸附剂也具有巨大的潜力。总的来说，结果显示，对于吸附式制冷和除湿系统而言，该复合吸附剂材料是一个很好的选择。
[0016] 因此，本发明的一个方面涉及复合吸附剂材料，其包含浸渍有硅胶和氯化钙的活性炭多孔主体材料或基质材料。该复合吸附剂的颗粒大小(直径)优选为约二十目(mesh)至约四十目(即，大约420至841毫米)，活性炭作为基质，其平均孔隙直径优选为约 至约 作为基质材料的活性炭的总孔隙体积优选为约0.4立方厘米每克至约1.0立方厘米每克，而表面总面积优选为约1100平方米每克至约1200平方米每克。在本文中，描述多孔基质材料(例如活性炭)的物理性质(例如孔径、孔体积、表面积等)的数据都是该材料在被浸渍之前的物性参数。
[0017] 本发明的另一个方面涉及可用于吸附式制冷系统或除湿系统的复合吸附剂材料的制备方法，该方法包括：准备活性炭作为多孔基质材料，并且用硅酸钠溶液、接着用氯化钙溶液浸渍该多孔基质材料。对于要用在吸附式制冷系统中的复合吸附剂而言，其可包含：活性炭60重量％-70重量％，硅胶10重量％-15重量％，氯化钙15重量％-30重量％；它最好包含：活性炭重量约60％至约65％，硅胶重量约10％至约15％，氯化钙重量约20％至约30％。在除湿系统中使用的复合吸附剂可包含：活性炭30重量％-35重量％，硅胶2重量％-10重量％，氯化钙55重量％-68重量％；它最好包含：活性炭重量约30％至约35％，硅胶重量约5％至约10％，氯化钙重量约55％至约65％。
[0018] 本发明还有一个方面是针对湿度控制系统，其包括除湿轮单元(desiccant wheel dehumidification unit)，其中，水可作为被吸附的对象，而本发明提供的复合吸附剂材料被用作吸附剂。此外，本发明的一个方面涉及冷却或温度控制系统，其包括吸附单元；其中，水、甲醇和氨气可作为被吸附的对象，而本发明提供的复合吸附剂材料被用作吸附剂。
[0019] 因此，本发明包括以下内容：
[0020] 1)一种复合吸附剂材料，包括浸渍有硅胶和氯化钙的为多孔基质材料的活性炭。
[0021] 2)根据上述第1)项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料的平均孔隙大小在直径为 至 的范围内。
[0022] 3)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料含有0.43立方厘米每克的微孔。
[0023] 4)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料含有0.44立方厘米每克的中孔。
[0024] 5)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料含有0.02立方厘米每克的大孔。
[0025] 6)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，复合吸附剂材料的颗粒大小在直径二十目至四十目的范围内。
[0026] 7)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料为活性炭颗粒的形式。
[0027] 8)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料的总孔体积为0.4立方厘米每克至1.0立方厘米每克。
[0028] 9)根据上述第8)项所述的复合吸附剂材料，其中所述的总孔体积是0.5立方厘米每克。
[0029] 10)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其特征是，所述多孔基质材料的总表面积为1100平方米每克至1200平方米每克。
[0030] 11)根据上述第10)项所述的复合吸附剂材料，其中所述的总表面积为1120平方米每克。
[0031] 12)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其中所述复合吸附剂材料在一个大气压力的条件下，每克干燥的该复合吸附剂材料至少能够吸附0.86克的水蒸气，该复合吸附剂材料用于开放式除湿系统中。
[0032] 13)根据上述第1)-11)项所述的复合吸附剂材料，其中所述复合吸附剂材料在900Pa气压条件下，每克干燥的该复合吸附剂材料至少能够吸附0.23克的水蒸气，该复合吸附剂材料用于吸附式封闭制冷系统中。
[0033] 14)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，其中采用浓度为30重量％的氯化钙溶液使得该复合吸附剂材料具有最大的吸附速率。
[0034] 15)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，该复合吸附剂材料用于吸附式制冷和/或除湿系统中，其中该复合吸附剂材料显示出S形的吸附等温曲线。
[0035] 16)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，其中该复合吸附剂材料的理论制冷效率为0.7。
[0036] 17)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，其中该复合吸附剂材料的平均制冷功率为378瓦每公斤。
[0037] 18)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其用于除湿系统，并且包含：活性炭30重量％-35重量％，硅胶2重量％-10重量％，氯化钙55重量％-68重量％。
[0038] 19)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，其用于吸附式制冷系统中，并且包含：活性炭60重量％-70重量％，硅胶10重量％-15重量％，氯化钙15重量％-30重量％。
[0039] 20)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料，还包含浸渍于所述活性炭中的金属。
[0041] 22)根据上述任一项所述的复合吸附剂材料在冷却系统或者温度和/或湿度控制系统中的应用。
[0042] 23)一种制备根据上述任一项所述的复合吸附剂材料的方法，该方法包括：
[0043] 准备为多孔基质材料的活性炭；以及
[0044] 将该多孔基质材料浸渍于硅酸钠溶液中，然后浸渍于氯化钙溶液中。
[0045] 24)一种制备根据上述任一项所述的复合吸附剂材料的方法，该复合吸附剂材料用于除湿系统，该方法包括：
[0046] 准备为多孔基质材料的活性炭，以及
[0047] 将该多孔基质材料浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时，然后浸渍于46重量％的氯化钙溶液七十二小时。
[0048] 25)一种制备根据上述任一项所述的复合吸附剂材料的方法，该复合吸附剂材料用于吸附式制冷系统中，该方法包括：
[0049] 准备多孔活性炭，以及
[0050] 将该多孔活性炭浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时，然后浸渍于30重量％的氯化钙溶液四十八小时。
[0051] 26)一种湿度控制系统，其包括除湿轮单元，其中，根据上述任一项所述的复合吸附剂材料在该除湿轮单元中被用作吸附剂，而水作为被吸附的对象。
[0053] 现在将参考附图来详细描述本发明的多种不同的实施方案。
[0054] 图1示意性说明了将硅胶和氯化钙浸渍于活性炭的概念。
[0055] 图2A示意性说明了将亲水性硅胶浸渍于活性炭获得硅胶活性炭(silica activated carbon)的制作过程。
[0056] 图2B示意性说明了将氯化钙浸渍于硅胶活性炭获得活性炭-硅胶-氯化钙复合材料的制作过程。
[0058] 图4示出了浸渍后活性炭样品的扫描电子显微镜图像。
[0059] 图5显示了不同的复合吸附剂样品在大气压力下的热重分析(TGA)的结果。
[0060] 图6示出了AC01，AC03，AC07，AC10和AC12样品在300K的吸水等温线。
[0061] 图7说明了AC01，AC03，AC07，AC10和AC12样品在300K和750Pa的水蒸气吸附速率。
[0062] 图8说明了AC01，AC03，AC07，AC10和AC12样品在300K和900Pa的水蒸气吸附速率。
[0063] 图9说明了AC01，AC03，AC07，AC10和AC12样品在300K和1000Pa的水蒸气吸附速率。
[0064] 图10说明了AC01，AC03，AC07，AC10和AC12样品在300K和1100Pa的水蒸气吸附速率。
[0065] 图11说明了吸附速率和氯化钙溶液浓度之间的关系。
具体实施方式
[0066] 在本申请中，某一名词前所用的“一种”或未指明数量的情况包括所指对象为一个和多于一个的方式，除非所述内容明确表示为其它含义。因此，在本申请中，“一种”或未指明数量的情况和“至少一个”可互换使用。
[0067] 在本申请中，在描述各种实施方案时采用了术语“包括”或“包含”，但是，本领域的技术人员能够理解，在某些特定的情况下，也可以替换采用“基本上由……组成”或者“由……组成”这样的表述方式来描述实施方案。
[0068] 为了更好地理解本发明而决不是为了限制本发明的范围，除非另外说明，否则在本申请中所用的表示用量、百分比或份数等的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非作出相反说明，否则在说明书和和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
[0069] 本文所用的其他术语的含义为本领域公知的相应术语所具有的含义。
[0070] 本发明开发出一种新的亲水化方法，用于获得高性能的吸附剂，这是通过将硅胶和氯化钙浸渍于活性炭的孔隙中而实现的。该复合吸附剂材料包括三种不同类型的物理吸附剂的组合，它们是硅胶、氯化钙和活性炭。其中，活性炭是主体材料或基质。该复合吸附剂材料可用于太阳能吸附式制冷系统和除湿系统中。
[0071] 浸渍硅胶的功能是提高在较低压力环境下的吸附能力，这是新颖的、非同寻常的特征。而浸渍氯化钙的目的是为了进一步提高在较宽压力范围内的整体吸附能力的表现。事先没有任何现有技术曾经描述或讨论过这项技术的可行性，即：充分利用这三种吸附剂的优势而将其组合来设计出这种新颖的复合吸附剂材料的可行性。
[0072] 活性炭具有较高的导热性，在高压条件下的吸附能力很好。但是，在低压条件下活性炭的吸附性能是相当的差。利用硅胶浸渍于活性炭的孔隙可以解决其弊端，因为硅胶在低压条件下具有良好的吸附能力。氯化钙(CaCl2)是另一种极好的化学吸附剂，它对水蒸汽具有非常高的吸附能力，但氯化钙单独使用时不能维持其固态结构，因为它一旦吸附了水蒸气后，就会变成液态，从而不能循环再用。将氯化钙浸渍于活性炭的孔隙中，不仅能克服活性炭的缺点，而且还可以起到容纳含水氯化钙的基质材料的作用，从而可以进行再循环过程。将硅胶和氯化钙浸渍于活性炭的孔隙中不仅可以解决在相对较低压力范围内的吸附能力的问题，而且能够提高整体吸附能力。总而言之，硅胶和氯化钙可以弥补活性炭的弊端。它们是相辅相成的。
[0073] 本发明的复合吸附剂材料包括活性炭作为主体材料，将硅胶和氯化钙浸渍于活性炭的孔隙中，从而显著提高其吸附能力，一般来说，它的吸附能力比起现在已知的复合吸附剂的吸附能力至少高出有百分之五十左右。本发明的复合吸附剂的性能更稳定，可用于吸附式制冷和除湿系统中，它无论在低压还是高压情况下，都可以吸附大量的水蒸汽。此外，该复合吸附剂材料具有更高的循环次数，可多次重复使用。由于活性炭孔隙中的大部分都浸渍了硅胶和氯化钙，热传导性从而也增强了。此外，该复合吸附剂在用于吸附过程中之后仍然可以保持其稳固的结构，并且在吸附后决不会变成溶液形态。
[0074] 本发明的复合吸附剂材料的一个主要应用是：用于制备太阳能吸附式制冷空调系统和除湿系统所用的吸附剂。供暖、通风及空调(HVAC)行业，可再生能源产业，太阳能产业，其他在生产过程中产生废热的行业，以及房屋业主，都可直接从本发明的技术中受益。太阳能产业可受益于不止一种应用，这是因为这种吸附式制冷系统可以由太阳能驱动，这意味着该产业可以具有更多的变化形式。此外，该复合吸附剂材料对于家用来说也是经济的。采用装有这种能量有效的吸附式制冷系统的空调可以减少电费。与现有的冷却系统相比，可以节省百分之五十左右的能源。
[0075] 在该复合吸附剂材料中，活性炭作为主要的组成部份(基质或基质材料)，是疏水性的，一般具有半径为零点三至十纳米的孔隙，并且包括大量微孔和大于1纳米的中孔。活性炭的亲水化可以靠浸渍硅胶(其为亲水性的)和氯化钙来达到。将硅胶和氯化钙浸渍于活性炭的微孔、中孔和大孔的概念描绘在图1中。
[0076] 任何类型的、孔隙分布各不相同的活性炭均可用于制备本发明的复合吸附剂材料。不同类型的活性炭，例如化学活化的活性炭或蒸气活化的活性炭均可用于本发明中，并且这些活性炭是市售可得的，例如可购自Takeda Pharmaceutical有限公司、Taihei Kagaku有限公司或Kanebo有限公司。也可以根据本领域已知的方法来制备活性炭。此外，本发明中使用的活性炭可以为粒状的。
[0077] 将硅胶浸渍于活性炭的过程描述展示在图2A中。为了获得硅胶，使用硅酸钠溶液作为其来源。硅胶活性炭可在不同的实验条件下获得。硅酸钠溶液可制备成浓度(重量百分比)为百分之零点一至十，最好是百分之十，浸渍时间可为一到七十二小时，最好是四十八小时。温度可为约300K到450K，最好约383K到423K。此外，可浸渍一次，或者在相同浓度或不同浓度下重复浸渍两次。为了防止从活性炭溶解出硅酸，优选按照以下两个阶段进行硅酸钠中和过程：i.用足量的硅酸钠浸渍活性炭并且干燥，ii.然后加入硫酸。由硅酸钠和硫酸可制得硅胶单体，其反应如下：Na2O·3.3SiO2+H2SO4+5.6H2O→3.3Si(OH)4+Na2SO4。在加热和陈化之后，可发生如下脱水缩合反应：2Si(OH)4→(OH)3Si-O-Si(OH)3+H2O。
[0078] 当硅胶活性炭复合吸附剂准备完成后，然后优选再浸渍于氯化钙溶液。氯化钙溶液的浓度(重量百分比)可以是百分之一至百分之四十六，最好是百分之十，百分之三十或百分之四十六(即饱和浓度)。浸渍时间可以是一到七十二小时，最好的是二十四小时，四十八小时或七十二小时。浸渍前和浸渍后的活性炭由扫描电子显微镜呈现出来；如图3(浸渍或含浸前)和图4(含浸后)。
[0079] 通过吸附等温线、孔径分析、表面观测、以及硅胶和氯化钙的浸渍量来评价制备的复合材料的吸附性能。为了进行评价，对复合吸附剂实施布鲁诺尔-埃米特-泰勒(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、低压热重分析、理论制冷效率(ideal COP)和平均制冷功率(average SCP)分析测试，并采用本领域已知的方法进行计算，其分析结果将在下文逐一详细解释(表二至表七和图5至图11)。
[0080] 根据数据显示，复合吸附剂中的活性炭的孔径大小可以为大约 至 该复合材料中的主体基质活性炭的微孔的容量可以约为0.43立方厘米每克，中孔约0.44立方厘米每克，大孔约0.02立方厘米每克。主体基质可以为活性炭颗粒的形式。此外，复合吸附剂的大小(直径)可以为约二十目至四十目。至于活性炭的孔隙体积方面，复合吸附剂中的主体基质活性炭的总孔隙体积可以大约为0.4立方厘米每克至1.0立方厘米每克，优选为大约0.5立方厘米每克。活性炭的总表面积可以约为1100平方米每克至约1200平方米每克。
[0081] 本文中在描述多孔基质(例如活性炭)时，微孔是指孔直径小于2纳米，中孔是指孔直径在2纳米至50纳米之间，大孔是指孔直径大于50纳米；总表面积是指多孔基质的内部表面积和外部表面积之和。
[0082] 在一个实施方案中，运用于除湿系统中的复合吸附剂包含(重量百分比)：活性炭30重量％-35重量％，硅胶2重量％-10重量％，氯化钙55重量％-68重量％；优选的是，该复合吸附剂包含：活性炭30％至35％，硅胶5％至10％，氯化钙55％至65％。针对除湿系统的最理想的浸渍配方是，将活性炭原料浸渍于重量百分比为10％的硅酸钠溶液中约四十八小时，然后浸渍于重量百分比为46％的氯化钙溶液约七十二小时。在另一个实施方案中，运用于吸附式制冷系统中的复合吸附剂包含(重量百分比)：活性炭60重量％-70重量％，硅胶10重量％-15重量％，氯化钙15重量％-30重量％；优选的是，该复合吸附剂包含：活性炭60％至65％，硅胶10％至15％，氯化钙20％至30％。针对吸附式制冷系统的最理想的浸渍配方是，将活性炭原料浸渍于重量百分比为10％的硅酸钠溶液中约四十八小时，然后浸渍于重量百分比为30％的氯化钙溶液约四十八小时。
[0083] 当用于开放式除湿系统中时，每克本发明的复合吸附剂材料在室压(即1个大气压)下，其吸附容量大约是至少0.86克的水蒸气。同样，当用于吸附式制冷系统中时，每克本发明的复合吸附剂材料在900Pa的低压力环境下，其吸附容量大约是至少0.23克的水蒸气。
[0084] 该复合吸附剂材料尤其是可以用于吸附大量的水蒸汽，并可用于低温热驱动的吸附式制冷和除湿系统中。用于吸附式制冷和除湿系统中的复合吸附剂的等温吸附曲线显示出一个S形。
[0085] 运用于吸附式制冷系统中的复合吸附剂，可令理论制冷效率提高到0.7并且使平均制冷功率提高至378瓦每公斤。
[0086] 一些金属(例如：铜、铝)也可以浸渍于活性炭的孔隙中，因而复合吸附剂材料还可包含金属。这是为了进一步提高复合吸附剂材料的导热系数。
[0087] 本发明的复合吸附剂材料可用于湿度控制系统，其包括除湿轮去湿单元。同样地，该复合吸附剂材料也可用于冷却或温度控制系统，其包括吸附单元，而水、甲醇和氨气可作为被吸附的材料。
[0088] 实例
[0089] 通过下面的例子进一步描述本发明的多种实施方案，但这些例子不应被理解为对本发明的范围有任何限制作用。
[0090] 样品制备
[0091] 例一至例九
[0092] (样品号：AC05至AC13)
[0093] 九个复合吸附剂材料的样品制备是根据下面描述的步骤进行的，主要考虑的因素是浸渍时间，硅酸钠溶液的浓度和氯化钙溶液的浓度。硅酸钠溶液购自Sigma-Aldrich公司(产品编号：338443)。氯化钙溶液的制备方式如下：将粉末状的水溶性无水氯化钙加入去离子水，从而形成不同浓度的氯化钙溶液，氯化钙购自Sigma-Aldrich公司(产品编号：C4901)。
[0094] 用活性炭作为主体材料，根据图2A的步骤进行浸渍，首先将硅胶浸渍到活性炭的孔隙中。活性炭购自Sigma-Aldrich公司，产品编号：10275。十克的活性炭经过长达二十四小时、383K高温的烘干之后，第一次用一百五十毫升的硅酸钠溶液(Na2O·3.3SiO2，硅酸钠的浓度为10重量％)含浸，之后过滤。然后使所得产物经过二十四小时、383K高温的烘干，再进行第二次长达二十四小时、七十五毫升3.9摩尔/升硫酸溶液的含浸。经过再次过滤并且在与上述相同的条件下烘干后，为了去除硫酸钠溶液，再用去离子水洗涤所得产物。最后，在423K高温烘干二十四小时，就制备成了硅胶活性炭复合材料。
[0095] 接下来，采用图2B所示的另一过程来浸渍氯化钙。在不同的实验条件下制备样品。首先要考虑氯化钙的浓度，采用以下重量百分比浓度：百分之十，百分之三十，百分之四十六(即饱和浓度)。此外，浸渍氯化钙的时间也起着相当重要的作用，因为这会影响氯化钙在复合硅胶活性炭的孔隙内的重量百分比。所以，三个不同的浸渍时间也被考虑，分别是二十四小时，四十八小时和七十二小时。
[0096] 具体而言，使10克硅胶活性炭与100毫升氯化钙溶液接触。在过滤并且在423K干燥24小时之后，得到活性炭-硅胶-氯化钙复合吸附剂材料。
[0097] 使用原料，即未被浸渍的活性炭，作为对照组。
[0098] 比较例一至例三
[0099] (样品号：AC02至AC04)
[0100] 为了对比，根据上述生产硅胶活性炭(图2A)的过程制备三个活性炭/硅胶复合材料样品，其中，浸渍时间有所不同，分别是二十四小时，四十八小时和七十二小时(样品号：AC02、AC03和AC04)。
[0101] 如表一所示，总共有十三个样品准备进行测试，其中包括未经处理的活性炭(对照组)。比较例一到例三(AC02-AC04)仅浸渍硅胶，并且对应不同的硅胶浸渍时间。例一至例九(AC05-AC13)浸渍硅胶和氯化钙，并且对应不同的氯化钙浸渍时间和氯化钙浓度。图3和图4显示的是样品的扫描电子显微镜图像。
[0102] 表一
[0103]
[0104] 实验例子
[0105] 为了评价所有样品的性能，进行BET、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)和低压热重分析。复合吸附剂材料的分析结果列于下面的表格和附图中。
[0106] 例十：表面积和孔体积
[0107] 采用BET方法测量样品的表面积和孔体积(参见文献：H.Huang等人，“Development research on composite adsorbents applied in adsorption heat pump，”Applied Thermal Engineering，30，(2010)1193-1198)，结果如表二所示。
[0108] 所有十三个样品的颗粒大小几乎相同，大约为二十目至四十目。表二清楚地表明，浸渍时间的长短对表面积和孔体积并没有巨大的影响。比较AC02-AC04(比较例1-3)；AC05-AC07(例1-3)；AC08-AC10(例4-6)和AC11-AC13(例7-9)，结果是相当接近的。然而，每组与每组之间则有相当大的差异。
[0109] 当然，AC01(对照组)表现出最大的表面积和孔体积，这是因为原料活性炭中有许多微孔/中孔。表面积和孔体积最小的值则归属于AC05-AC07系列(例1-3)，这是因为氯化钙的盐浓度为46％，达到了饱和浓度，因此AC05-AC07样品的孔隙中充满了氯化钙。
[0110] 表二样品的比表面积和总孔体积
[0111]
[0112]
[0113] 例十一：X-射线光电子能谱
[0114] 通过X射线光电子能谱(XPS)的分析，以确定所有化合物全浸渍于活性炭孔隙内，表三示出结果。
[0115] 实验结果表明，其中，用于除湿系统，复合吸附剂所含组分的重量百分比为：活性炭30重量％-35重量％，硅胶2重量％-10重量％，氯化钙55重量％-68重量％；优选的是，该复合吸附剂包含：活性炭30重量％-35重量％，硅胶5重量％-10重量％，氯化钙55重量％-65重量％。而用于吸附式制冷系统中，复合吸附剂所含组分的重量百分比为：活性炭60重量％-70重量％，硅胶10重量％-15重量％，氯化钙15重量％-30重量％；优选的是，该复合吸附剂包含：活性炭60重量％-65重量％，硅胶10重量％-15重量％，氯化钙20重量％-30重量％。
[0116] 表三样品的X射线光电子能谱(误差为±5％)
[0117]
[0118]
[0119] 例十二：吸附能力分析
[0120] 实验结果发现，在活性炭孔内有越多的氯化钙，其吸附能力就越好。此外发现，最优化的配方是，将活性炭浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时，然后浸渍于46重量％的氯化钙溶液七十二小时(即例三；样品AC07)；基于TGA分析，其在吸附阶段和脱附阶段的平衡吸附能力之差可以达到每克干燥的复合吸附剂吸附的水蒸气相差0.805克，与原料活性炭相比，其改善百分比达到324％。结果显示在表四和图5中。
[0121] 表四在25℃和115℃这两种温度下的平衡吸水差、以及相对于原料活性炭的改善百分比(大气压力)
[0122]
[0123] 在不同的压力(例如750Pa、900Pa、1000Pa、1100Pa)下测定样品的吸附能力、以及相对于原料活性炭(对照组样品)的改善百分比。实验结果发现，对照组样品(AC01)的吸附能力在压力范围从200Pa到1400Pa，是十分低，但在1600Pa压力范围之后，吸附能力略有增加。比较例2(AC03)的吸附性能相当接近于例6(AC10)的吸附能力，同时在900Pa达到0.13克每克。但是，它们的成分是截然不同的，比较例2(AC03)是没有浸泡在氯化钙溶液中的样品。由此可得，采用只有10重量％的氯化钙溶液进行浸泡并不能提高其在低压的吸水能力。所以，比较例2(AC03)和例6(AC10)是不适合运用于吸附式制冷系统的复合吸附剂。
例3(AC07)和例8(AC12)显示出最好的吸附能力，其吸附能力比对照组样品、比较例2、例
6好很多。其中，例3(AC07)展示出的吸附容量最高，在900Pa下为0.25克每克，相对于原料活性炭的改善百分比高达约百分之九百九十二，如表五所示。例8(AC12)同样也具有较高的吸附容量，大约0.23克每克，这只是略低于例3(AC07)的吸附能力。然而，例8(AC12)的吸附速率比例3(AC07)快得多，在较低的压力条件下(200Pa-750Pa)，其吸附容量比例
3(AC07)略高。这可能是因为例8(AC12)的硅胶含量高于例3(AC07)。这一结果再次证明，硅胶可以帮助改善在较低压力下的吸附能力，而氯化钙则可以加强其在较高压力下的吸附能力。同时，图6中，例8(AC12)显示一个S形的等温线，这进一步支持了原有的想法，即，与其他组合物相比，例8(AC12)是最好的一种可运用于吸附式制冷系统的复合吸附剂。因此，最佳的优化配方是，将活性炭浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时和浸渍于30重量％的氯化钙溶液四十八小时(即例8；样品AC12)。基于低压TGA分析，其吸附能力可达到0.1948克每克，相当于百分之四百七十五的改善(在750Pa)；在900Pa，可以达到0.2335克每克，百分之九百三十三的改善；在1000Pa，可以达到0.2485克每克，百分之三百五十四的改善；在1100Pa，可以达到0.2634克每克，百分之四百三十二的改善，以上改善百分比均是相对于原料活性炭而言的。结果显示在表五和图6中。
例3(AC07)和例8(AC12)显示出最好的吸附能力，其吸附能力比对照组样品、比较例2、例
6好很多。其中，例3(AC07)展示出的吸附容量最高，在900Pa下为0.25克每克，相对于原料活性炭的改善百分比高达约百分之九百九十二，如表五所示。例8(AC12)同样也具有较高的吸附容量，大约0.23克每克，这只是略低于例3(AC07)的吸附能力。然而，例8(AC12)的吸附速率比例3(AC07)快得多，在较低的压力条件下(200Pa-750Pa)，其吸附容量比例
3(AC07)略高。这可能是因为例8(AC12)的硅胶含量高于例3(AC07)。这一结果再次证明，硅胶可以帮助改善在较低压力下的吸附能力，而氯化钙则可以加强其在较高压力下的吸附能力。同时，图6中，例8(AC12)显示一个S形的等温线，这进一步支持了原有的想法，即，与其他组合物相比，例8(AC12)是最好的一种可运用于吸附式制冷系统的复合吸附剂。因此，最佳的优化配方是，将活性炭浸渍于10重量％的硅酸钠溶液四十八小时和浸渍于30重量％的氯化钙溶液四十八小时(即例8；样品AC12)。基于低压TGA分析，其吸附能力可达到0.1948克每克，相当于百分之四百七十五的改善(在750Pa)；在900Pa，可以达到0.2335克每克，百分之九百三十三的改善；在1000Pa，可以达到0.2485克每克，百分之三百五十四的改善；在1100Pa，可以达到0.2634克每克，百分之四百三十二的改善，以上改善百分比均是相对于原料活性炭而言的。结果显示在表五和图6中。
[0124] 表五在不同的压力下样品的吸附容量、以及相对于原料活性炭的改善百分比[0125]
[0126] 例十三：吸附速率系数
[0127] 由吸附速率测试实验可以获得吸附等温线、吸附等压曲线和吸附速率。表六显示的是例3(AC07)、例6(AC10)和例8(AC12)的吸附速率系数与比较例2和对照组样品的比较，而吸附速率和氯化钙溶液浓度之间的关系则表示在图11中。
[0128] 例8的吸附速率(AC12)在任何压力区域显然比例3(AC07)的吸附速率高得多，因为其比表面积和总孔容积(也称为孔体积)大得多，如表二所示。换句话说，由于其快速的扩散过程，被吸附物(水蒸气)可以迅速地被吸附。这种现象对于对照组(AC01)也是一样，在750Pa和900Pa，对照组(AC01)的吸附速率系数远远高于相同工作条件下的例8(AC12)的吸附速率系数。然而，当压力水平提高，对照组(AC01)的吸附速率系数急剧降低。这是因为对照组(AC01)在较高的压力水平下可以吸附更多的水蒸汽。所以，这需要一段时间去达到饱和状态。虽然对照组(AC01)的吸附速率系数在750Pa和900Pa下是最高的，但是它的吸附能力是最差的。因此，活性炭浸渍于10重量％的硅酸钠溶液中四十八小时和30重量％的氯化钙溶液四十八小时(即例8，样品AC12)是最优化的组合。它具有相当好的吸附速率系数(在900Pa下，K＝1.3X10-3)。
[0129] 表六首选样品在300K下的吸附速率系数比较
[0130]
[0131] 计算例子
[0132] 例十四：理论制冷效率和平均制冷功率
[0133] 理论制冷效率是制冷系统所能实现的制冷能量和输入能量的比值，如方程(1)所示(参见文献：Chan，K.C.，Chao，C.Y.H.，Sze-To G.N.和Hui K.S.2012.Performance predictions for a new zeolite 13X/CaCl2composite adsorbent for adsorption cooling systems.International Journal of Heat and Mass Transfer，In Press.DOI.：10.1016/j.ijheatmasstreansfer.2012.02.054)，在相同的工作条件下，其比值越大说明这个制冷系统的效率就越好。方程(1)这个公式表明，平衡吸水差(ΔX)的值对吸附式制冷系统的效率具有正面影响，其值越大，理论制冷效率就越好。吸附等温线给出的ΔX所涉及的温度为：吸附的工作温度大概为二十七摄氏度而脱附温度大概为一百一十五摄氏度。因此可以计算出理论制冷效率。
[0134]
[0135]
[0136] ΔX是吸附阶段和脱附阶段的平衡吸水之间的差异；mz是运用于吸附式制冷系统的复合吸附剂的质量，hfg，被吸附物是水的汽化比潜热(在5℃下为2489千焦耳每公斤)，Cac和Cad是复合吸附剂的比热容和被吸附物的比热容(分别为1.09千焦耳每公斤每度和4.186千焦耳每公斤每度)；TH-TL是复合吸附剂的吸附和脱附阶段的温差(大约88K)，had是复合吸附剂吸附时所产生的热量，是由气体和吸附剂的化学势之间的平衡计算得到的(参见文献：Ruthven，D.M.，2008，Fundamental of adsorption equilibrium and kinetics in microporous solids.Molecular Sieves.7，1-43)。用克劳修斯-克拉珀龙方程(Clausius-Clapeyron equation)推导出化学势的平衡(参见文献：Ko，D.，Siriwardane，R.，Biegler，L.T.，2002.Optimization of a Pressure-Swing Adsorption Process Using Zeolite 13X for CO2 Sequestration.Industrial and Engineering Chemistry Research.42，339-348)。复合吸附剂的吸附热值平均值约2885千焦耳每公斤。根据方程(1)，对照组(AC01)的理论制冷效率是0.37左右，而复合吸附剂例8(AC12)可以达到0.70，大概是百分之八十九的改善。详情记载于表七。
[0137] 制冷功率(SCP)是和吸附速率成正比的，它的定义是制冷负荷除以吸附剂的质量。制冷负荷由下式给出(参见文献：Chan，K.C.，Chao，C.Y.H.，Sze-To G.N.和Hui K.S.2012.Performance predictions for a newzeolite 13X/CaCl2 composite adsorbent for adsorption cooling systems.International Journal of Heat and Mass Transfer，In Press.DOI.：10.1016/j.ijheatmasstreansfer.2012.02.054)：
[0138]
[0139] 其中，Q是制冷负荷，单位为瓦特；mad是每公斤吸附剂在1秒钟内对被吸附物(公斤)的单位吸附速率，并且mad的值是基于如表6所示的吸附速率系数(K)的实验例结果经计算得到的；mz是吸附剂的质量，单位为公斤，hfg，被吸附物是水的汽化比潜热(在5℃下为2489千焦耳每公斤)。制冷功率SCP可以表达为：
[0140]
[0141] 平均制冷功率也可以计算为：
[0142]
[0143] 因此，在吸附式制冷系统中，较高的吸附速率，可以获得较高的制冷功率。所有的结果显示在表七。例8(AC12)是可以达到最高的制冷功率的样品，其数值为378瓦每公斤，相对于对照组样品大概是百分之四百八十二的改善。
[0144] 表七首选样品的平均制冷功率和理论制冷效率的比较(900Pa)
[0145]
[0146] 从实验测试结果表明，本发明提供的复合吸附剂材料的吸附能力明显高于本领域已知的其他复合吸附剂至少百分之五十左右。目前，只有单一硅胶吸附剂在商业上用于吸附式制冷和除湿系统中。本发明的复合吸附剂使用于吸附式制冷机和除湿系统中，性能更稳定，它可以在低压区以及高压区吸附大量的水蒸气。每克干燥的复合吸附剂在900Pa工作环境压强下可以吸附0.23克的水蒸汽。在同一工作环境下，它高于硅胶的0.2克每克，而且远远地超过活性炭的0.02克每克。
[0147] 此外，硅胶的脱附温度大约为一百摄氏度。然而，根据热重分析实验结果，本发明的复合吸附剂材料的脱附温度总是低于一百摄氏度。
[0148] 除了吸附能力和脱附温度这些方面的特性以外，本发明的复合吸附剂的导热系数也高于硅胶。这是因为氯化钙和硅胶填充了活性炭分子之间的空隙，形成传热路径。这是本发明的复合吸附剂的另一个优势。本发明的复合吸附剂的导热系数约为1.5W/m·K，这比硅胶至少高出3倍。
[0149] 根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些优选实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
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