Влагопоглощающие материалы для термоприводного адсорбционного охлаждения на основе капсулированных металлорганических координационных полимеров : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Паньков

Abstract

Объекты исследования: металлоорганические координационные полимеры мультислойные оболочки полиэлектролитов, мультислойные пленки. Цель работы - создание физико-химических основ процессов получения влагопоглощающих материалов для термоприводного адсорбционного охлаждения и тепловых насосов на основе капсулированных металлорганических координационных полимеров (MOF). В работе использованы методы рентгенофазового анализа, электронной микроскопии, динамического лазерного светорассеяния, определения удельной поверхности и водопоглощения. В результате установлено, что параметры элементарных ячеек металлоорганических координационных полимеров не зависят от природы полиэлектролита, адсорбированного на поверхности порошков. Порошки MOF модифицированы полиэлектролитами без уменьшения их удельной поверхности. На примере поли (стиролсульфоната) (ПСС) показано, что адсорбция полиэлектролитов на MOF не связана с их проникновением в микропоры, а происходит на поверхности частиц; для перезарядки частиц MOF в суспензиях требуется не более 2,5 % масс. полиэлектролита. Модификация МOF мультислойной оболочкой не приводит к существенной потере емкости адсорбента во всем диапазоне парциальных давлений водяных паров, что является преимуществом по сравнению с известными композитами MOF-полимерная матрица. Для модифицированных полиэлектролитами MOF улучшается емкость по водяному пару при парциальных давлениях ниже порогового значения, эффективность зависит от природы и числа слоев в оболочке и определяется материалом ядра. Разработанные материала могут быть использованы для получения сорбентов, отличающихся быстрым поглощением влаги / осушением, низкой температурой рециркуляции и высокой влагопоглощающей способностью, для бытовой техники, электротехнического и оптического оборудования, работающего в циклическом режиме. Результаты работы были использованы при подготовке двух заданий ГПНИ «Материаловедение, новые материалы и технологии» и внедрении в учебный процесс лабораторной работы.