辐射冷却和太阳能加热驱动的CO2变温捕获
党迎喜 谈朋 刘晓勤孙林兵
(南京工业大学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏 南京 211816)
DOI:10.11949/0438-1157.20221078
引言
1 实验部分
1.1 材料
1.2 材料的制备
1.3 分析测试仪器
1.4 静态吸附实验
(1) |
1.5 动态穿透曲线测试
(a)吸附装置照片(光功率计和温度测试仪分别用于记录太阳光强度和周围环境温度); (b),(c)176 μm厚的聚合物P(VdF-HFP)HP膜的SEM图(插图为该膜的照片); (d)P(VdF-HFP)HP膜的反射率和发射率; (e)辐射降温性能测试[于中国南京(30o51´~32o15´N,118o21´~118o46´E)室外环境中测得],包括太阳光强度、环境和P(VdF-HFP)HP膜的温度及两者的温差;(f)PPy-650在700 W/m2连续模拟光照射下的热成像图; (g)在700 W/m2连续模拟光照射下吸附剂的膜上温度(Solar heating)和膜下温度(Radiative cooling); (h)PPy-650和商业活性炭(Commercial AC)的光吸收度对比
2 结果与讨论
2.1 辐射冷却性质和太阳能加热效应
2.2 吸附剂的表征
表1 样品的理化性质Table 1 Physicochemical properties of the samples
注:SBET—BET比表面积;Vt—总孔体积;Vmicro—微孔体积。
(a),(b)35℃和60℃, 1 bar下的样品吸附等温线; (c)样品的CO2工作容量; (d)样品的等量吸附热和再生率比较; (e)在700 W/m2模拟太阳光照射下, 吸附时装置的照片(Ⅰ)和热成像图(Ⅱ)以及脱附时装置的照片(Ⅲ)和热成像图(Ⅳ); (f)PPy-650的动态穿透曲线; (g)PPy-650的吸附-脱附循环过程; (h)真实太阳光下PPy-650的循环性能[2022年6月30日~7月9日在中国南京(30o51´~32o15´N,118o21´~118o46´E)测定, 红色虚线为700 W/m2模拟太阳光制热时PPy-650的穿透吸附量]
2.3 CO2捕集性能
3 结论
Temperature swing for CO2 capture driven by radiative cooling and solar heating
DANG Yingxi TAN Peng LIU XiaoqinSUN Linbing
(State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, Jiangsu, China)
引用本文: 党迎喜, 谈朋, 刘晓勤, 孙林兵. 辐射冷却和太阳能加热驱动的CO2变温捕获[J]. 化工学报, 2023, 74(1): 469-478 (DANG Yingxi, TAN Peng, LIU Xiaoqin, SUN Linbing. Temperature swing for CO2 capture driven by radiative cooling and solar heating[J]. CIESC Journal, 2023, 74(1): 469-478)
第一作者:党迎喜(1989—),女,博士研究生,201962104033@njtech.edu.cn
通信作者:谈朋(1988—),男,博士,副教授,ptan@njtech.edu.cn;孙林兵(1980—),男,博士,教授,lbsun@njtech.edu.cn