Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 7
1.1. Размерные эффекты 7
1.2. Свойства хлорида кальция 9
1.2.1. Термодинамические свойства растворов СаСЬ 10
1.2.2. Растворимость и фазовая диаграмма плавкости 10
1.2.3. Плотность водных растворов СаСЬ 13
1.2.4 Теплоемкость водных растворов хлорида кальция 13
1.2.5 Теплопроводность водных растворов хлорида кальция 14
1.2.6. Кристаллогидраты хлорида кальция 15
1.2.7. Равновесие "пары воды - кристаллогидраты хлорида кальция" . 16
1.2.8. Кристаллографические данные для гидратов СаСЬ 17
1.3. Пористые материалы 19
1.3.1. Микропористые материалы 19
1.3.2. Мезопористые материалы 22
1.4. Композитные материалы типа "соль в матрице". Обзор патентов . 26
1.5. Аккумулирование низкопотенциального тепла 30
1.6. Адсорбционные тепловые насосы 32
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 36
2.1. Синтез образцов 36
2.1.1. Используемые вещества 36
2.1.2. Методика синтеза 37
2.1.3. Определение состава образцов 37
2.2. Методики измерений 38
2.2.1. Измерение изобар сорбции 38
2.2.2. Измерение кинетики сорбции/десорбции паров воды 39
2.2.3. Калориметрические измерения 39
2.2.3.1 Измерение теплоемкости 39
2.2.3.2. Измерение энергоаккумулирующей способности сорбентов 40
2.2.3.3. Адсорбционно калориметрические измерения 40
2.2.3.4. Измерение фазовых диаграмм 41
2.2.4. РФА in situ измерения 42
2.2.5. ЯМР исследования 42
2.2.5.1. ЯМР исследования подвижности воды в сорбированном состоянии 43
2.2.5.2. Низкотемпературные ЯМР исследования 43
2.2.6. ДМТА исследования 43
2.2.7. Измерения теплопроводности 44
2.2.8. Измерение динамической емкости осушителей на основе композитных сорбентов 46
2.2.9. Исследование текстуры образцов 47
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 50
3.1. Сорбционное равновесие в системе "водяной пар -СаС12 силикагель" 50
3.1.1. Изобары сорбции воды на системе "СаС12 -мезопористый силикагель КСК" 51
3.1.2. Изостеры сорбции воды системой "СаСЬ -мезопористый силикагель КСК", изостерические теплоты сорбции 52
3.1.3. Изотермы сорбции воды на системе "СаСЬ -мезопористый силикагель КСК": "температурно-независимая кривая сорбции" 55
3.1.4. Сравнение с массивной системой "СаСЬ-НгО" 57
3.1.5. Сравнение с системами на основе других пористых матриц с различными размерами пор (мелкопористый силикагель КСМ, МСМ-41, оксид алюминия, Сибунит, вермикулит) 58
3.1.5.1. Система "хлорид кальция- мелкопористый силикагель КСМ" 59
3.1.5.2. Система "хлорид кальция - МСМ-41" 63
3.1.5.3. Система "хлорид кальция - оксид алюминия" 67
3.1.5.4. Система "хлорид кальция - Сибунит" 70
3.1.5.5. Система "хлорид кальция - расширенный вермикулит" 72
3.1.6.. Определение теплот сорбции и энергоаккумулирующей способности сорбентов калориметрическим методом 75
3.1.7. Идентификация фаз "СаСІ2-ІУН20" в порах силикагеля методом РФА in situ 81
3.1.8. Исследование состояния сорбированной воды методом JH ЯМР... 85
3.2 Равновесие "плавление-отвердевание" в системе "СаС12-Н20" в порах силикагеля" 89
3.2.1. Низкотемпературная фазовая диаграмма плавкости 90
3.2.2. Влияние связности раствора в порах на процессы плавления-отвердевания 92
3.2.3. Стеклование раствора в порах 95
3.3. Теплоемкость системы "СаСЬ-НгО-ЗЮг" 102
3.4. Теплопроводность системы "СаСЬ-НгО-ЗіОг" 105
3.5. Кинетика установления сорбционного равновесия в системе " Si02-CaCl2 пары Н20" ПО
ГЛАВА 4. Практические приложения композитных сорбентов воды 116
4.1. Осушка газов 116
4.1.1. Определение динамической емкости осушителей 117
4.1.2. Исследование формы и динамики адсорбционного фронта 119
4.2. Лабораторный прототип адсорбционного охлаяодающего
4.3 Устройства 123
Результаты испытаний и обсуждение 125
Заключение 132
Выводы 133
Благодарности 135
Литература 136
