Команда из Испанского университета Коруньи обнаружила, что адсорбция углекислого газа определенными металл-органическими каркасными структурами может создать значительный охлаждающий эффект.
Хуан Мануэль Бермудес Гарсия и его коллеги из Университета Коруньи, которые ранее исследовали потенциал барокалорических перовскитов в качестве экологически чистых твердых хладагентов, теперь обратили внимание на то, как адсорбция углекислого газа определенными металл-органическими каркасными структурами (MOF) может обеспечить более экологичные альтернативы охлаждению.
Команда исследовала MIL-53 (Al), один из класса MOF, впервые синтезированных в 2002 году, который может охлаждать окружающую среду, когда они “выдыхают” CO2.
«Дыхательно-калорический» эффект вводится как новый термин для определения больших тепловых изменений, возникающих в результате сочетания структурных изменений и процессов адсорбции газа, происходящих во время структурных переходов.
В части применения для охлаждения и нагрева этот калорический эффект соединения MIL-53 (Al), как говорят, появляется при очень низких рабочих давлениях и в широком диапазоне рабочих температур. Большие тепловые изменения происходили при давлении менее 16 бар, что схоже с рабочим давлением большинства распространенных сегодня хладагентов при той же рабочей температуре и заметно ниже, чем давление свыше 1000 бар у большинства твердых барокалорических материалов.
Смесь MIL-53 (Al) также может работать в очень широком диапазоне температур от 333 К до 254 К, что соответствует эксплуатационным требованиям большинства систем отопления и кондиционирования. По словам исследователей, эти результаты открывают новые экологически чистые альтернативы существующим системам охлаждения и приотворяют двери для инноваций будущих систем охлаждения, которые еще предстоит разработать.
MIL-53 (Al) не рассматривается как уникальный пример. Исследовательская группа ожидает, что эти «дыхательно-калорические» эффекты будут обнаружены в большем количестве других пористых материалов.
MOF представляют собой кристаллические пористые материалы, которые состоят из регулярного массива положительно заряженных ионов металлов в связке с органическими молекулами и образуют повторяющуюся клетчатую структуру. Они имеют огромную площадь внутренней поверхности. Исследователи синтезировали MOF, которые имеют площадь поверхности более 7800 м2/г, что эквивалентно поверхности футбольного поля на грамм материала.
Источник: coolingpost.com
Полный текст научной статьи (на английском языке): pubs.acs.org
Перевод: Команда Академии КриоФрост
Комментарии 0
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий