Z mokro impregnacijo smo pripravili dvokomponentni vodni adsorbent iz urejene mezoporozne matrice in kalcijevega klorida. Kompozit ima urejeno mezoporozno strukturo s 2D-heksagonalno ureditvijo por in ohrani strukturo po mokri impregnaciji z raztopino kalcijeve klorida. Urejen kompozitni adsorbent in matrica adsorbirata veliko količino vode. Urejen kompozitni adsorbent je slabo hidrofilen. Za izboljšanje hidrofilnosti tega kompozita je potrebna večja količina kalcijevega klorida. Za aplikacije za adsorpcijsko shranjevanje toplote je ta material še vedno preveč hidrofoben, ker pride do največje adsorpcije šele pri relativnem tlaku nad 0.6. Kljub temu pa je mokra impregnacija povzročila uspešno spremembo izoterme pri nižjem relativnem tlaku. Še posebej, ker se je povprečen volumen materiala zaradi impregnacije spremenil le malo. To je prvi obetajoč korak, ki kaže na uspešen princip priprave dvokomponentnega adsorbenta za vodo.
COBISS.SI-ID: 4977690
Razvili smo mehanizem, s katerim lahko predvidimo potencial za shranjevanje toplote za številne znane in nove strukture mikroporoznih materialov. Uporaba reverzibilne kemijske in fizikalne vezave vode v trdne materiale ponuja nov koncept za dolgoročno skladiščenje toplotne energije, tudi v kombinaciji s sončnimi kolektorji, vendar do sedaj ni bilo sistematične študije o možnih mehanizmih za izboljšanje shranjevalnih lastnosti z optimizacijo materialov. S primerjalno termogravimetrično in kalorimetrično študijo sorpcije vode v aluminofosfatne materiale z majhnimi porami (SAPO-34, AlPO4-18 in APO-Tric) smo pokazali, da je formiranje visoko urejenih vodnih klastrov gonilna sila za nenadno sorpcijo vode v ozkem tlačnem območju, kar je potrebno za uporabo v shranjevalnih sistemih oziroma je bistveno za učinkovito shranjevanje toplote. Nastanek klastrov omogočajo hitre in reverzibilne spremembe v koordinaciji ogrodnih aluminijevih atomov in optimalen premer por.
COBISS.SI-ID: 4910618
Razvili smo nov dvokomponentni (kompozitni) adsorbent za vodo in za shranjevanje sončne toplotne energije na osnovi sorpcijskega principa. Matrica kompozita je FeKIL2 material z neurejenimi mezoporami, z visoko specifično površino (712 m2/g) in z velikostjo mezopor od 4 do 29 nm. Kompozit, ki smo ga pripravili z mokro impregnacijo z raztopino kalcijevega klorida, ima manjšo površino, 418 m2/g in podobno velike mezopore. Maksimalna sorpcijska kapaciteta vode za matrico je 0.21 g/g, medtem ko kompozit kaže trikrat višjo maksimalno sorpcijsko kapaciteto vode zaradi prisotnosti higroskopne soli v matrici. Adsorpcijska toplota za kompozit je 50.4 kJ/mol. Ciklični test (20 ciklov) v temperaturnem območju od 150°C do 40°C in pri tlaku vodne pare 5.6 kPa potrjuje relativno dobro hidrotermično stabilnost kompozita.
COBISS.SI-ID: 5034778