《表2 具有较高储热密度的多孔载体复合水合盐吸附材料的储热性能》

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《基于水合盐的热化学吸附储热技术研究进展》

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多孔载体包括天然无机/有机多孔材料和人工合成多孔材料，具有较大的比表面积和丰富的孔结构，用于复合水合盐热化学吸附材料后，可有效改善纯水合盐的吸附和储热性能[23]。Risti等[24]以插入式六角模板硅酸盐（PHTS）为载体通过浸渍法与Ca Cl2复合，发现Ca Cl2位于基质的孔隙中，PHTS中Ca Cl2的存在导致复合材料有序的孔隙结构部分变形或坍塌为无序的微观结构。其中20%盐含量的复合材料具有较高的储热密度，可达1199 k J/kg。Yu等[25]将硫化膨胀石墨加入Li Cl/活性炭复合吸附剂中压块成型，以提高复合材料的导热性能和承载能力，储热密度可达2622 k J/kg。Gaeini等[27]在蛭石中浸渍Ca Cl2以用于太阳能热化学储热，发现Ca Cl2/蛭石复合材料的体积储热密度可达1.2 GJ/m3，质量储热密度为1.4 MJ/kg。Cammarata等[28]通过浸渍法将Sr Br2与石墨复合，制备了用于太阳能热存储的定型复合材料，实验证明40%盐含量的复合材料在100oC内的储热密度为600 k J/kg，且导热性能与纯Sr Br2相比提高了20%。Mahon等[29]将Y型分子筛浸渍于Mg SO4溶液中，制备得到Mg SO4/Y复合化学吸附材料用于太阳能集热供暖，当盐含量达到35%时，复合材料的储热密度可达708 k J/kg。Wang等[30]采用浸渍法配制了Mg SO4/13X分子筛复合吸附剂，发现Mg SO4在浸渍过程中更容易沉积在孔径较小的多孔空间中，虽然浸渍后的材料的比表面积和孔隙体积减小，但仍能提高其吸水能力和储热密度。在15%Mg SO4质量分数下性能较优，其质量储热密度达到632 k J/kg。Whiting等[31]研究了以不同分子筛为载体的Mg Cl2含有15%质量分数的Mg Cl2与Na-Y和H-Y分子筛复合材料都获得了较高的反应热，分别为1173 k J/kg和970 k J/kg。现有研究中具有较高储热密度的多孔载体复合水合盐吸附材料的种类和性能见表2。由表可知，矿物基材料如膨胀石墨等、硅胶和沸石分子筛更适宜作为多孔载体与水合盐化学吸附材料进行复合。矿物基材料与水合盐复合的主要优势在于其在浸渍过程中能负载高比例的水合盐（>40%），然而矿物载体本身的吸附能力较弱；硅胶和沸石分子筛既是多孔载体又是物理吸附剂，本身具有较强的吸附能力，然而在浸渍过程中负载水合盐的比例较小（<40%），因此在热化学储热应用中应视具体情况进行选择使用合适的复合材料。