轉輪除濕機系統(tǒng)中應用的各種改良的硅膠吸附材料

與復合材料技術不同，硅膠改性技術是從硅膠的化學結構著手，對硅膠表面進行改性，可使其性能得到大幅提高。在硅膠結構中摻雜B3+、Ge4+、P5+等順磁性離子，并通過輻射法使其產生磁性中心，在硅膠結構中形成結構缺陷，可提高硅膠孔容和比表面積，增大其吸附能力。采用中子流輻射制備了硼摻雜硅膠，結果顯示改性后的硅膠對水分的吸附量增加23％，且降低了材料再生需熱。但是由于采用輻射方法，實驗環(huán)境要求高，設備投入較大，不適合于工業(yè)化應用。但這種方法給出了提高硅膠吸附性能的一條有效途徑，即對硅膠結構進行元素摻雜，在硅膠中形成結構缺陷，提高比表面積，增強吸附性能。

將無機纖維基材浸入水玻璃中浸透后烘干，再浸入外加酸的鋁鹽溶液中，水玻璃與酸反應得到硅膠，同時發(fā)生離子交換及共沉積作用生成硅酸鋁，充分反應后經烘干即得硅酸鋁(鋁摻雜硅膠、鋁鍵合硅膠)吸附劑。由于二氧化硅、三氧化二鋁都是吸附能力較強的吸附材料，它們的復合氧化物的吸附性能較純硅膠增加50％以上。同時，材料的熱穩(wěn)定性較純硅膠大為增強，經反復較高溫度再生也不會出現(xiàn)熔融、孔道塌陷堵塞等現(xiàn)象。材料的機械強度也有所增加，粘附在除濕轉輪上的吸附材料經長期運轉也不會出現(xiàn)掉粉、破碎現(xiàn)象，克服了現(xiàn)有轉輪除濕機的系統(tǒng)中使用硅膠材料吸附劑存在的不足。

硅酸鈦(或鈦摻雜硅膠、鈦鍵合硅膠)吸附材料已應用于轉輪除濕系統(tǒng)中，由于這種新型吸附材料，在吸附性能、耐熱性能、機械性能等方面的優(yōu)異表現(xiàn)，人們稱其為“超級硅膠。與硅酸鋁的原理相似，可提高其吸附性能、耐熱性能等，能吸附更多水分。與鋁不同的是，鈦在硅膠網絡結構中可以發(fā)生變價，在硅膠網絡結構中形成較多晶格缺陷，增大其比表面積，從而更進一步增加其吸附性能。