基于金属有机骨架化合物MIL-101（Cr）/水工质对的吸附式制冷系统特性研究
发布时间：2021-03-19 08:45
MIL-101（Cr）材料是金属有机骨架化合物（Metal-organic Frameworks,MOFs）中的一种新型的微介孔材料,由于其具有极高的比表面积、高孔隙率等优点,被吸附领域的研究人员广泛关注。本文主要将MIL-101（Cr）与水配对成工质对应用于吸附式制冷技术的研究。此外,通过亲水基团氨基对MIL-101（Cr）进行改性以提高其在中低等湿度下的水蒸汽吸附性能。通过水热合成法制备具有高比表面积的MIL-101（Cr）材料,并且采用X射线衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附-脱附等温线、热重分析以及扫描电镜等表征方法对其进行表征。此外,通过重量法水蒸汽吸附仪测试其水蒸汽吸附等温线以及吸附动力学。通过X射线衍射结果（2θ=3.29°,5.92°,8.48°,9.12°,10.38°,16.54°）和傅里叶红外光谱结果(585cm-1处出现Cr-O振动峰)表明成功合成MIL-101（Cr）材料;由N2吸附-脱附等温线可知:MIL-101（Cr）的N2平衡吸附量为1039cm3/...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基本吸附循环系统示意图
究空间以及较大的应用潜力。1.2 吸附式制冷技术研究现状1.2.1 吸附式制冷基本原理基本吸附循环系统意图见图 1-1，该系统主要由一个吸附床、一个冷凝器、一个储液器以及一个蒸发器组成。基本吸附循环系统的热力学图见图 1-2。图 1-1 基本吸附循环系统示意图Fig. 1-1 The schematic diagram of basic adsorption cycle system
扫描电子显微镜 S-4800 日立高新技术公司水蒸汽吸附仪 3H-2000PW 贝士德仪器科技有限公司2.1.2 MIL-101(Cr)的合成MIL-101(Cr)的合成制备方案如下，具体流程图见图 2-1：（1）将 12g 的九水硝酸铬和 5.44g 的对苯二甲酸、144ml 的蒸馏水装入三口烧瓶里，在 40℃的油浴里搅拌 20min 使其混合均匀，随后将混合液移入带聚四氟乙烯内衬的高压反应釜内，并用液枪向混合液滴入 1.5ml 的氢氟酸。（2）接下来将反应釜放入 220℃的油浴里反应 8h。待反应结束后，取出反应釜并使其冷却到室温，将混合液（舍去未反应完全的对苯二甲酸晶体）移入三口烧瓶并使其置于 40℃的油浴里搅拌，随后往三口烧瓶里滴入 60ml 的 N,N-二甲基甲酰胺（DMF），继续搅拌 1h。（3）用 G1 砂芯漏斗过滤混合液，取滤液依次进行离心、乙醇洗涤、氟化铵洗涤、蒸馏水洗涤，最后将绿色产物放入 150℃的真空烘箱干燥 8h 以备用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体吸附式制冷系统制冷剂的解吸特性[J]. 刘佳星,季旭,李明,李海丽,范荣康,许强强. 化工学报. 2017(01)
[2]一种新型测试整体成型吸附剂吸附性能系统的设计、搭建及实验研究[J]. 赵惠忠,唐祥虎,严昊鑫,郝方园. 离子交换与吸附. 2016(04)
[3]新型太阳能吸附制冷系统性能实验研究[J]. 杜春旭,侯晓煌,苑中显,李晓红,吴玉庭. 制冷. 2015(03)
[4]乙醇在MIL-101上的吸附相平衡及其吸附机理[J]. 余颖,孙雪娇,颜健,肖静,奚红霞,李忠. 化工学报. 2016(01)
[5]新型太阳能冷管吸附制冷的实验研究[J]. 王彦禹,倪诚明. 制冷. 2015(01)
[6]硅胶-水吸附式制冷系统的设计和性能实验[J]. 刘艳玲,余克志,王如竹,夏再忠. 太阳能学报. 2012(06)
[7]金属有机骨架材料的合成及应用[J]. 高志强,曹文秀. 广东化工. 2012(05)
[8]硅胶水吸附式制冷机组变热源下制冷性能[J]. 孔祥强,王如竹,李瑛. 农业机械学报. 2009(09)
[9]金属有机骨架材料的合成及应用[J]. 魏文英,方键,孔海宁,韩金玉,常贺英. 化学进展. 2005(06)
[10]余热驱动的吸附式汽车空调的研制[J]. 曲天非,王文,王如竹. 制冷与空调. 2002(05)
硕士论文
[1]MIL-101系列材料的合成及性能研究[D]. 张春梅.哈尔滨工业大学 2014
[2]金属—有机骨架材料的制备及其气体吸附性能研究[D]. 周晶晶.中南大学 2013
本文编号：3089312
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基本吸附循环系统示意图
究空间以及较大的应用潜力。1.2 吸附式制冷技术研究现状1.2.1 吸附式制冷基本原理基本吸附循环系统意图见图 1-1，该系统主要由一个吸附床、一个冷凝器、一个储液器以及一个蒸发器组成。基本吸附循环系统的热力学图见图 1-2。图 1-1 基本吸附循环系统示意图Fig. 1-1 The schematic diagram of basic adsorption cycle system
扫描电子显微镜 S-4800 日立高新技术公司水蒸汽吸附仪 3H-2000PW 贝士德仪器科技有限公司2.1.2 MIL-101(Cr)的合成MIL-101(Cr)的合成制备方案如下，具体流程图见图 2-1：（1）将 12g 的九水硝酸铬和 5.44g 的对苯二甲酸、144ml 的蒸馏水装入三口烧瓶里，在 40℃的油浴里搅拌 20min 使其混合均匀，随后将混合液移入带聚四氟乙烯内衬的高压反应釜内，并用液枪向混合液滴入 1.5ml 的氢氟酸。（2）接下来将反应釜放入 220℃的油浴里反应 8h。待反应结束后，取出反应釜并使其冷却到室温，将混合液（舍去未反应完全的对苯二甲酸晶体）移入三口烧瓶并使其置于 40℃的油浴里搅拌，随后往三口烧瓶里滴入 60ml 的 N,N-二甲基甲酰胺（DMF），继续搅拌 1h。（3）用 G1 砂芯漏斗过滤混合液，取滤液依次进行离心、乙醇洗涤、氟化铵洗涤、蒸馏水洗涤，最后将绿色产物放入 150℃的真空烘箱干燥 8h 以备用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固体吸附式制冷系统制冷剂的解吸特性[J]. 刘佳星,季旭,李明,李海丽,范荣康,许强强. 化工学报. 2017(01)
[2]一种新型测试整体成型吸附剂吸附性能系统的设计、搭建及实验研究[J]. 赵惠忠,唐祥虎,严昊鑫,郝方园. 离子交换与吸附. 2016(04)
[3]新型太阳能吸附制冷系统性能实验研究[J]. 杜春旭,侯晓煌,苑中显,李晓红,吴玉庭. 制冷. 2015(03)
[4]乙醇在MIL-101上的吸附相平衡及其吸附机理[J]. 余颖,孙雪娇,颜健,肖静,奚红霞,李忠. 化工学报. 2016(01)
[5]新型太阳能冷管吸附制冷的实验研究[J]. 王彦禹,倪诚明. 制冷. 2015(01)
[6]硅胶-水吸附式制冷系统的设计和性能实验[J]. 刘艳玲,余克志,王如竹,夏再忠. 太阳能学报. 2012(06)
[7]金属有机骨架材料的合成及应用[J]. 高志强,曹文秀. 广东化工. 2012(05)
[8]硅胶水吸附式制冷机组变热源下制冷性能[J]. 孔祥强,王如竹,李瑛. 农业机械学报. 2009(09)
[9]金属有机骨架材料的合成及应用[J]. 魏文英,方键,孔海宁,韩金玉,常贺英. 化学进展. 2005(06)
[10]余热驱动的吸附式汽车空调的研制[J]. 曲天非,王文,王如竹. 制冷与空调. 2002(05)
硕士论文
[1]MIL-101系列材料的合成及性能研究[D]. 张春梅.哈尔滨工业大学 2014
[2]金属—有机骨架材料的制备及其气体吸附性能研究[D]. 周晶晶.中南大学 2013
本文编号：3089312
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