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粘土基超多孔水凝胶复合材料在大气集水中的应用
Applied Clay Science ( IF 5.3 ) Pub Date : 2022-10-08 , DOI: 10.1016/j.clay.2022.106712
Hemant Mittal , Ali Al Alili , Saeed M. Alhassan
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更新日期:2022-10-08
Applied Clay Science ( IF 5.3 ) Pub Date : 2022-10-08 , DOI: 10.1016/j.clay.2022.106712
Hemant Mittal , Ali Al Alili , Saeed M. Alhassan
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目前的研究工作报告了基于超多孔水凝胶复合材料(SPHC)的固体聚合物干燥剂材料的合成和性能评估,该复合材料包括丙烯酸钠(SA) 和丙烯酰胺 (AM) 的超多孔水凝胶 (SPH) 与不同的粘土,如 Laponite®、膨润土和坡缕石。使用 SEM、XRD、 TGA对合成的聚合物干燥剂进行表征和 FTIR 技术。所有聚合物干燥剂均遵循III型等温线,实验数据与Guggenheim,Anderson和Boer(GAB)模型相关性良好,表明这些干燥剂属于大孔吸附剂,主要通过毛细管冷凝过程吸附水蒸气。亲本 SPH(即 P(SA-co-AM)-SPH)和不同的 SPHC(即 SPHC-Laponite®、SPHC-膨润土和 SPHC-坡缕石)表现出的最大吸附容量分别为 0.12、0.17、0.15 和 0.14 g w/gads然而,在 50% 相对湿度和 25 °C 下,在 90% 相对湿度下,吸附容量增加到 0.77、1.05、0.93 和 0.87 gw/gads, 分别表明合成干燥剂的亲水性随着相对湿度的增加而增加。这些干燥剂异常高的吸附能力是由于 SPH 的高度多孔结构和粘土的亲水性的综合影响。此外,实验动力学数据与线性驱动力模型相关性很好,表明水在聚合物结构内的扩散是通过II型扩散机制。在多循环吸附过程中,SPHCs 表现出比 SPHs 更好的再利用效率,这表明在聚合物基质中加入粘土不仅提高了干燥剂的性能,而且提高了聚合物干燥剂的再利用效率。
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