CaCl2/蛭石与LiCl/蛭石吸附性能研究

赵惠忠，黄天厚，雷敏，刘涛，张敏

(1.上海海事大学 商船学院，上海 201306；2.上海海洋大学 食品学院，上海 201306)

太阳能吸附式空气取水是一种将吸附冷凝法与太阳能光热技术相结合的空气取水方法[1]，取水量在很大程度上取决于吸附剂的吸附性能[2]，在太阳能吸附式空气取水中起着关键作用[3]，到目前为止，已经提出了几种新的吸附剂：硅胶[4]、沸石[5]、金属有机骨架MOF[6]、“多孔基质中的盐”[7-8]等。

蛭石作为基质的复合吸附剂，具有吸附离子[9]、吸附甲醇[10]、蓄热[11-13]、吸附水[14]等功能。本文对复合吸附剂CaCl2/蛭石、LiCl/蛭石吸附水性能进行了详细研究，以应用于太阳能空气取水设备中。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

蛭石，优质级；无水CaCl2(纯度≥99.7%)、无水LiCl(纯度≥99.7%)均为分析纯；去离子水(电导率≤5 μS/cm，三级水)。

BPS-100CL恒温恒湿箱；101-3A电热鼓风干燥箱；HZY-B1000电子天平；KDM型数显磁力搅拌恒温电热套；：KYKY-EM6000扫描电子显微镜；ASAP2020加速表面积和孔隙率测试仪。

1.2 样品的制备

通过干浸渍法制备复合吸附剂LiCl/蛭石与CaCl2/蛭石，将LiCl盐与CaCl2盐分别引导入大孔蛭石基质的孔内。蛭石在160 ℃电热鼓风箱中干燥16 h。用不同浓度的盐水溶液浸渍(盐水溶液采用盐与去离子水进行配制，以避免进入其他离子)，浸渍过程伴随磁力搅拌器缓慢搅拌，浸渍1 h。在 160 ℃ 下干燥16 h，得到复合吸附剂LiCl/蛭石与CaCl2蛭石。将盐含量计算为浸渍和干燥前后的重量差。表1为盐与蛭石的配制方案。

表1 LiCl/蛭石和CaCl2/蛭石的复合配比Table 1 The ratio of composite adsorbent LiCl/vermiculiteand CaCl2/vermiculite

1.3 水蒸气吸附实验

利用吸附式空气取水原理，实验通过恒温恒湿箱提供的稳定的湿度和温度环境下进行。……