沉淀白炭黑吸湿特性及动力学、热力学分析

胡志波，郑水林，陈洋，刘阳钰，孙志明

（中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083）

沉淀白炭黑吸湿特性及动力学、热力学分析

胡志波，郑水林，陈洋，刘阳钰，孙志明

（中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083）

白炭黑是一种重要的吸附材料，以沉淀白炭黑为原料，研究了沉淀白炭黑在温度为15℃、20℃、25℃和30℃，相对湿度为11%、33%、43%、75%、85%和98%条件下的吸湿性能，并进行吸湿动力学分析。利用多孔介质等温吸附热力学原理，计算沉淀白炭黑的等温吸附热。结合XRD、SEM、FTIR和氮吸附法分析沉淀白炭黑的吸湿机理。结果表明：沉淀白炭黑具有良好的吸湿性能，在温度为30℃、相对湿度为98%时48h吸湿量达到23.71%。相对湿度在11%～85%范围内，温度越低、相对湿度越高，沉淀白炭黑的吸湿性能越强；相对湿度为98%时，温度越高，沉淀白炭黑的吸湿性能越强。沉淀白炭黑的吸湿动力学符合准二级动力学模型。等温吸湿曲线符合典型的可冷凝蒸汽在孔隙物质中物理吸附的S型曲线，水分子与沉淀白炭黑之间的作用力主要为范德华力和氢键作用。

沉淀白炭黑；吸湿；动力学；热力学

湿度是评价室内空气质量的一项重要指标，高湿度环境不利于室内物品的保存、加速仪器设备的腐蚀、滋生霉菌的生长、危害人体的健康[1]。传统的室内装饰材料吸湿性能较差，无法满足人们对室内空气湿度的要求，研制具有调湿性能的室内装饰材料对于改善人居湿热环境、提高物品保存质量、降低间歇式空调的能耗具有重要意义[2]。……