無機調(diào)濕材料的制備與性能研究.pdf

1、本文研究具有天然納米孔道結(jié)構(gòu)的沸石礦物材料的調(diào)濕性能，并用酸活化和熱活化的改性方法調(diào)控其顯微結(jié)構(gòu)，對改性工藝參數(shù)進行優(yōu)選，得到性能較好的沸石調(diào)濕材料；另一方面選擇以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作模板劑，采用酸性和堿性室溫法制備介孔氧化硅材料，并通過添加擴孔劑1，3，5-均三甲苯(TMB)進行擴孔改性，得到了性能優(yōu)異的介孔氧化硅調(diào)濕材料。并分析了材料顯微結(jié)構(gòu)與調(diào)濕性能之間的關(guān)系，探討了無機調(diào)濕材料的調(diào)濕機理。 通過對天然沸石的

2、原料、酸的種類、酸濃度、天然沸石與酸的質(zhì)量固液比；熱活化溫度、熱活化時間的優(yōu)選，制備出改性天然沸石的調(diào)濕功能材料。實驗證明：采用天然斜發(fā)沸石礦物材料為原樣，利用7％的硫酸溶液，固液比為1:5，90℃下攪拌1.5小時進行酸活化改性，其吸濕率從原來的3.569％變化為6.643％，提高1.86倍。放濕率從原來的-0.333％變化為-3.942％，提高11.83倍；在300℃下煅燒3小時進行熱活化改性，其吸濕率變化為5.414％，提高1.52

3、倍。放濕率變化為-3.209％，提高9.64倍。 模板法制備介孔氧化硅材料：(1)酸性室溫合成法，以物料摩爾配比為n(TEOS)：n(CTAB)：n(HCl)：n(H2O)=1.00:0.12:9.00:130.00；(2)堿性室溫合成法，以物料摩爾配比為n(TEOS)：n(CTAB)：n(NaOH)：n(H2O)=1.00:0.12:0.16:130.00。實驗證明：以2℃/min的升溫速度在550℃的空氣氣氛中焙燒6小時去除

4、模板劑，制得的SH-2，SOH-3-2都具有好的調(diào)濕性能。并且通過添加TMB對其分別進行擴孔改性，當(dāng)加入量在TMB與CTAB的摩爾濃度比等于2時可提高其吸濕及放濕能力，制得性能優(yōu)異的介孔氧化硅調(diào)濕材料。 影響材料調(diào)濕性能的主要因素是微觀形貌、比表面積、孔容積和孔徑分布；調(diào)濕材料的吸濕率隨比表面積和孔容積的增大而增大，放濕率隨孔容積的增大而增大，且孔徑分布在3～5nm內(nèi)的孔越多，則其調(diào)濕性能越好；無機調(diào)濕材料吸附水分子可解釋為固體