氯化鈣-活性碳纖維氈固體復合吸附劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種復合材料技術領域的吸附劑及其制備方法，具體涉及一種氯化 鈣一活性碳纖維氈固體復合吸附劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 作為一種以水合物形態來吸附水的重要手段，氯化鈣由于在吸水過程中具有無毒 無害、吸水量大、再生容易、價格低廉以及性能穩定等優點，成為空氣取水領域比較重要的 一種無機鹽。以硅膠為基質、氯化鈣為載體的復合吸附劑，以其出色的吸附性能一度是空氣 取水領域的研宄熱點，如Yu. I.Aristov，在Sorption properties Reaction Kinetics and Catalysis Letters (1996, 59 (2) :325-333)上發表的 "Selective Water Sorbents for Multiple Applications，2 CaC12 Confined in mesopores of Silica Gel" 以及劉業鳳 2003年的博士論文"空氣取水用復合吸附劑的吸附性能及吸附動力學特性研宄"。但是硅 膠作為基質有幾個缺點：浸漬鹽比例不高，液解問題，堆積狀態下傳熱傳質能力弱，浸漬過 程碎裂嚴重。
【發明內容】
[0003] 本發明旨在針對傳統硅膠吸附劑的不足，提出一種以新型材料活性碳纖維氈為基 質的復合吸附劑以及制備方法，使之能具備浸鹽率高、傳熱傳質強、無液解等優點，為空氣 取水系統提供優質的復合吸附劑，實現高效的吸附與解吸。
[0004] 本發明的技術方案如下： 一種氯化鈣-活性碳纖維氈固體復合吸附劑，由氯化鈣和活性碳纖維氈組成，所述活 性碳纖維氈的纖維表面均勻覆蓋氯化鈣鹽的固體吸附劑，其中，所述氯化鈣-活性碳纖維 氈固體復合吸附劑的制備采用懸掛式吸附的方法使氯化鈣鹽溶液均勻的分布在活性炭纖 維氈的細纖維上。
[0005] 在本發明的優選實施例中，所述氯化鈣鹽溶液濃度為28. 5%± 10%。
[0006] 在本發明的優選實施例中，所述活性碳纖維毯采用6cmX6cmX0.1 cm規格，比表 面積為1380m2/g。
[0007] 在本發明的優選實施例中，所述活性碳纖維氈是由大量寬IOym的細長纖維織 就。
[0008] -種上述的氯化鈣-活性碳纖維氈固體復合吸附劑的制備方法為，將干燥后的活 性碳纖維氈用繩索系住固定好，保證兩邊高度一致，垂直懸掛于氯化鈣鹽溶液之上，并保證 沒入所述氯化鈣鹽溶液的活性碳纖維氈高度一致，進行吸附，吸附過程保持與外界隔離，然 后取出烘干。
[0009] 在本發明的優選實施例中，所述氯化鈣鹽溶液濃度為28. 5%± 10%。
[0010] 在本發明的優選實施例中，活性碳纖維氈的懸掛高度為6cm。
[0011] 在本發明的優選實施例中，所述吸附過程時長為8小時，所述烘干在120°C的烘箱 中進行。
[0012] 在本發明的優選實施例中，所述活性碳纖維毯采用6cmX6cmX0.1 cm規格，比表 面積為1380m2/g。
[0013] 在本發明的優選實施例中，所述活性碳纖維氈是由大量寬IOym的細長纖維織 就。
[0014] 本發明所提供的氯化鈣-活性碳纖維氈固體復合吸附劑，其中的氯化鈣是對水分 子進行化學吸附的物質，而活性碳纖維氈以其深淺不一的紋理溝槽和不規則的空隙成為傳 導容納水分子的優良載體，主要原理是利用活性碳纖維氈沿軸向排列的大量形狀尺寸不等 的纖維所形成的毛細孔產生的巨大毛細力來吸附氯化鈣鹽溶液，經過干燥后氯化鈣就附著 在纖維上，用以吸附空氣中的水分子。
[0015] 與現有技術相比，本發明的有益效果如下： 第一、本發明的制備方法極大的提高了活性碳纖維氈上的氯化鈣鹽的吸附率，使所制 得的氯化鈣-活性碳纖維氈固體復合吸附劑能最大限度的吸附高濕度空氣； 第二、輸入能源清潔可再生，能在90°c -120°c內完全解吸，因此可以用太陽能實現解 吸； 第三、避免了傳統吸附劑的液解問題，活性碳纖維氈具有極強的毛細力，可將滲出復合 吸附劑的鹽溶液重新吸回氈內。
[0016] 當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明實施例的氯化鈣一活性碳纖維氈固體復合吸附劑的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0018] 本發明提供一種以新型材料活性碳纖維氈為基質的復合吸附劑以及制備方法，使 之能具備浸鹽率高、傳熱傳質強、無液解等優點，為空氣取水系統提供優質的復合吸附劑， 實現高效的吸附與解吸。
[0019] 在本文中，由「一數值至另一數值」表示的范圍，是一種避免在說明書中一一列舉 該范圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，某一特定數值范圍的記載，涵蓋該數值范圍 內的任意數值以及由該數值范圍內的任意數值界定出的較小數值范圍，如同在說明書中明 文寫出該任意數值和該較小數值范圍一樣。
[0020] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應該理解，這些實施例僅用于說明本發 明，而不用于限定本發明的保護范圍。在實際應用中本領域技術人員根據本發明做出的改 進和調整，仍屬于本發明的保護范圍。 實施例
[0021] 1.氯化鈣一活性碳纖維氈固體復合吸附劑的制備 所采用的原料活性碳纖維氈比表面積為1380m 2/g。
[0022] 氯化鈣一活性碳纖維氈固體復合吸附劑的制備通過調整合適的氯化鈣鹽濃度 16. 6%、23%、28. 5%、33. 3%，以及調整活性碳纖維氈不同的懸掛高度（2cm-8cm)，制備出最適 宜的復合吸附劑。經過篩選氯化鈣鹽的最佳濃度選擇為28. 5%，在此濃度下，氯化鈣鹽增量 最大，為0. 862,并在氯化鈣鹽的濃度為28. 5%± 10%時均能實現本發明的目的；活性碳纖維 氈懸掛高度統一采用6cm，因為毛細力正好能使活性炭纖維氈在6cm高度處均勻浸潤；所以 活性碳纖維毯采用6cmX6cmX0.1 cm規格，氯化1?鹽濃度最優為28. 5%。
[0023] 氯化鈣一活性碳纖維氈固體復合吸附劑的一個示例性制作過程為：將氯化鈣鹽烘 干冷卻，稱取80g，向其中加入200ml的去離子水，配置成28. 5%濃度的氯化鈣鹽溶液置于玻 璃皿中，將120°C干燥后的活性碳纖維氈稱重，用繩索將活性碳纖維氈系住固定好，保證兩 邊高度一致，并垂直懸掛于氯化鈣鹽溶液之上6cm處，并保證沒入溶液的活性碳纖維氈高 度一致，并用保護罩罩起來，保持與外界隔離，吸附時長為8小時，后取出用12