转轮除湿机系统中应用的各种改良的硅胶吸附材料

转轮除湿机系统中应用的各种改良的硅胶吸附材料

　　与复合材料技术不同，硅胶改性技术是从硅胶的化学结构着手，对硅胶表面进行改性，可使其性能得到大幅提高。在硅胶结构中掺杂B3+、Ge4+、P5+等顺磁性离子，并通过辐射法使其产生磁性中心，在硅胶结构中形成结构缺陷，可提高硅胶孔容和比表面积，增大其吸附能力。采用中子流辐射制备了硼掺杂硅胶，结果显示改性后的硅胶对水分的吸附量增加23％，且降低了材料再生需热。但是由于采用辐射方法，实验环境要求高，设备投入较大，不适合于工业化应用。但这种方法给出了提高硅胶吸附性能的一条有效途径，即对硅胶结构进行元素掺杂，在硅胶中形成结构缺陷，提高比表面积，增强吸附性能。

　　将无机纤维基材浸入水玻璃中浸透后烘干，再浸入外加酸的铝盐溶液中，水玻璃与酸反应得到硅胶，同时发生离子交换及共沉积作用生成硅酸铝，充分反应后经烘干即得硅酸铝(铝掺杂硅胶、铝键合硅胶)吸附剂。由于二氧化硅、三氧化二铝都是吸附能力较强的吸附材料，它们的复合氧化物的吸附性能较纯硅胶增加50％以上。同时，材料的热稳定性较纯硅胶大为增强，经反复较高温度再生也不会出现熔融、孔道塌陷堵塞等现象。材料的机械强度也有所增加，粘附在除湿转轮上的吸附材料经长期运转也不会出现掉粉、破碎现象，克服了现有转轮除湿机的系统中使用硅胶材料吸附剂存在的不足。

　　硅酸钛(或钛掺杂硅胶、钛键合硅胶)吸附材料已应用于转轮除湿系统中，由于这种新型吸附材料，在吸附性能、耐热性能、机械性能等方面的优异表现，人们称其为“超级硅胶。与硅酸铝的原理相似，可提高其吸附性能、耐热性能等，能吸附更多水分。与铝不同的是，钛在硅胶网络结构中可以发生变价，在硅胶网络结构中形成较多晶格缺陷，增大其比表面积，从而更进一步增加其吸附性能。