CN110918119B - 一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，该暖云雾催化剂，按照质量百分比计，由以下成分组成：吸附材料10％‑60％，吸水材料30％‑80％，水分蒸发抑制剂0.1％‑5％，表面活性剂0.1％‑5％。本发明采用多孔材料吸附技术、水分子吸收技术、分子阻蒸发联合技术，研制出一类轻质多孔、高催化活性的新型高效暖云雾催化剂材料，可自发快速收集空气中的水分子，产生“夺水”‑“驻水”‑“锁水”效果，并发生相变效应，释放大量化学热；在空气湿度不小于10％的情况下，不会发生二次蒸发现象；该暖云雾催化剂可降低凝聚液滴界面张力，增强悬浮小液滴的碰并效率，加速液滴粒径增长、沉降速率，产生显著的拖曳效应，对云中上升气流起到抑制和破坏作用，达到快速消除暖云雾效果。
Description
技术领域
本发明涉及人工影响天气催化剂技术领域，具体而言，涉及一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
背景技术
我国地域辽阔、地形复杂，各地区雾日分布差异较大，有的地区一年中雾日可达100天以上。据近20年统计资料显示，我国北京地区暖雾生成率高达60％，远高于冷雾。
暖云雾催化机理不同于冷云雾，主要是催化剂的播撒加速吸湿碰并过程，提高降水效率。因此，暖云雾催化剂主要以吸湿性物质为主。
早期暖云催化播撒的吸湿性粒子主要是以盐为主，但由于在播撒盐粉粒子尺度大小方面难以控制，同时受飞机承载量的限制，有一定催化效果，但效果并不显著。国际上进行的几次比较著名的暖云催化试验,结果表明氯化钙、硝酸铵、氯化钠和尿素为主的吸湿性催化剂,得到了降水增强的统计结果。但氯化钠、氯化钙等催化剂吸湿性较好，却有一定的腐蚀性。
近年来，国内外开发了一种新型吸湿性焰剂播撒技术。在对流云底由飞机直接携带可点燃的吸湿性焰剂或在地面通过燃烧吸湿性焰剂，或在高空由飞机向云中投掷燃烧烟条等方法实现播撒，但消减暖云雾的作业效果并不理想。
目前暖云催化剂又出现了以硅藻土、高吸水树脂等物质等吸湿性材料为主的暖云催化剂，虽然成本低廉，对播撒装置损害小，有一定的吸水性，但其对气态的水汽分子吸收能力仍然较弱，对暖云雾的催化效果并不明显，同时对环境也存在一定程度的污染。
有最新文献报道，一种新型的暖云催化剂，其吸湿能力和吸水速度上优于以往使用的水泥、食盐、硅藻土、尿素等材料，该新型暖云催化剂为结晶硅铝酸盐化合物，属于A型分子筛，这类分子筛具有独特的孔隙结构以及极大的比表面积，具有极强的吸附能力，但其对水分子的吸附本质上属于物理吸附，无法抑制水分子的二次蒸发。
综上所述，组成结构单一的吸湿性催化剂不能满足暖云雾催化作业的需求，为此，本发明将多种材料复合，开发了一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其吸附速率快、吸湿倍率高，消除暖云雾的效果明显，具有良好的抗环境干扰能力、热稳定性好、无毒、不挥发、不易燃易爆、腐蚀性小、环境安全性好，生物安全性好。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，按质量百分比计，其原料组成包括：
吸附材料10％-60％、
吸水材料30％-80％、
水分蒸发抑制剂0.1％-5％、
表面活性剂0.1％-5％。
而且，所述吸附材料为二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛、膨润土中的一种或两种以上的混合物。
进一步的，所述的吸附材料是由5-30％二氧化硅气凝胶、5-30％氧化淀粉、0-5％A型分子筛、0-5％膨润土组成的混合物。
优选的，所述的吸附材料的质量百分含量为18-28％，包括10-15％二氧化硅气凝胶、5-10％氧化淀粉、0-5％A型分子筛、0-2％膨润土。
而且，所述的吸水材料为无机盐和有机盐的混合物，所述的无机盐为氯化锂、氯化钙、氯化钠、氯化锌、氯化镁、氯化钾、硅酸钠的一种或两种以上的混合物；所述的有机盐为甲酸钾、甲酸钠、醋酸钾、醋酸钠、醋酸钙、醋酸镁中的一种或两种以上的混合物。
进一步的，所述的无机盐的质量百分含量为15-65％，是由0-15％氯化锂、10-50％氯化钙、0-15％氯化钠、0-15％氯化锌、0-15％氯化镁、0-15％氯化钾、0-15％硅酸钠组成的混合物。所述的有机盐的质量百分含量为15-40％，是由5-25％甲酸钾、0-15％甲酸钠、0-15％醋酸钾、0-15％醋酸钠、0-15％醋酸钙、0-15％醋酸镁组成的混合物。
优选的，所述的吸水材料的质量百分含量为65-80％，包括45-50％无机盐和15-30％有机盐；无机盐包括35-40％氯化钙、0-5％氯化锂、0-5％氯化钠、0-5％氯化锌、0-5％氯化镁、0-5％氯化钾、0-5％硅酸钠；有机盐包括10-20％甲酸钾、0-5％甲酸钠、0-5％醋酸钾、0-5％醋酸钠、0-5％醋酸钙、0-5％醋酸镁。
而且，所述水分蒸发抑制剂是C16-C22长链脂肪醇与C3-C5短链醇的混合物，其中长链脂肪醇与短链醇的质量比为1-5:1。
优选的，所述的水分蒸发抑制剂的质量百分含量为1-3％，包括0.5-2.5％长链脂肪醇、0.5-1％短链醇。
而且，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯、烷基糖苷中的一种或两种以上的混合物。
进一步的，所述表面活性剂是由0-5％脂肪醇聚氧乙烯醚、0-5％脂肪酸甘油酯、0-5％烷基糖苷组成的混合物。
优选的，所述的表面活性剂的质量百分含量为1-3％，包括0.5-1.5％脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5-1.5％脂肪酸甘油酯、0.5-1.5％烷基糖苷。
该催化剂的制备方法包括以下步骤：
第一步，按比例称取水分蒸发抑制剂，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第二步，按比例称取表面活性剂，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取吸水材料，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取吸附材料，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨，再经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本发明采用多孔材料吸附技术、水分子吸收技术、分子阻蒸发联合技术，研制出一类轻质多孔、高催化活性的新型高效暖云雾催化剂材料，该暖云雾催化剂由吸附材料、吸水材料、水分蒸发抑制剂和表面活性剂组成。其可自发快速收集空气中的水分子，产生“夺水”-“驻水”-“锁水”效果，并发生相变效应，释放大量化学热；在空气湿度不小于10％的情况下，不会发生二次蒸发现象；该暖云雾催化剂可降低凝聚液滴界面张力，增强悬浮小液滴的碰并效率，加速液滴粒径增长、沉降速率，产生显著的拖曳效应，对云中上升气流起到抑制和破坏作用，达到快速消除暖云雾效果。
本发明吸附材料选择二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A分子筛和膨润土等，这几种材料为轻质多孔材料，具有巨大的比表面积和超强的吸附水分子性能，可显著增强催化剂吸附水分子的速率、提高吸附倍率。
吸水材料选择无机盐与有机盐混合物，无机盐与有机盐复配，可有效提升暖云雾催化剂的吸收速率和吸收倍率，释放大量化学热，形成更为稳定的水合物结构，提升暖云雾催化剂的作业效果。同时，有机盐可大幅度降低无机盐对金属的腐蚀性，有效保护播撒装置。
吸附材料与吸水材料复合制备的暖云雾催化剂，具备更好的吸附吸收空气中水分子性能，有效提升吸附速率、吸收效果、吸附倍率，产生更好的暖云雾催化剂的作业效果。同时，轻质多孔吸附材料可有效降低无机盐对金属的腐蚀性，保护播撒装置。
水分蒸发抑制剂选择长短链醇混合物，其可在吸湿催化剂液滴表面自发铺展形成致密分子膜，有效提升催化剂材料的锁液能力，可有效抑制被吸附水分子的二次蒸发，大幅度促进暖云雾催化剂的作业效果。
表面活性剂选择脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯、烷基糖苷等非离子表面活性剂，受体系离子强度影响小，可有效降低吸湿催化剂液滴的界面张力，增强碰并效率，提升暖云雾催化剂的作业效果。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明材料轻质多孔，易于在空气中分散，并具有较好的悬浮性能。
2、本发明对空气中水分子具有良好的吸附性能，产生吸附-吸收-相变效应，吸附水分子后催化剂粉体转变为液滴，释放大量热量。
3、本发明吸湿后形成的液滴中基本无凝胶物质，其流动以及粘度等性质与水相似，不影响地面交通安全。
4、本发明有效降低凝聚液滴的界面张力，增强悬浮小液滴的碰并效率，加速液滴粒径增长、沉降速率，可实现快速催化消除暖云雾效果。
5、本发明吸湿后形成的液滴具有良好的抑制蒸发能力，在空气湿度不小于10％的情况下，不会发生再蒸发现象。
6、本发明具有良好的抗环境干扰能力、热稳定性、无毒、不挥发、不易燃易爆、腐蚀性小、环境安全性好，生物安全性好。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题，技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
实施例1
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：40％吸附材料，其中，25％二氧化硅气凝胶、15％氧化淀粉；55％吸水材料，其中，40％无机盐(35％氯化钙、3％氯化钠、2％氯化锂)、15％有机盐(10％甲酸钾、3％甲酸钠、2％醋酸钙)；3％水分蒸发抑制剂，其中，2％长链脂肪醇C18-OH、1％短链醇C3-OH；2％表面活性剂，其中，1％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、1％脂肪酸甘油酯。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C18-OH和C3-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第二步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)和脂肪酸甘油酯，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化钠、氯化锂、甲酸钾、甲酸钠、醋酸钙，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.75g/cm3，10min静态平均吸水量为883mg·g－1，60min静态平均吸水量为1080mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.45℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例2
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：50％吸附材料，其中，20％二氧化硅气凝胶、20％氧化淀粉、5％A型分子筛、5％膨润土；45％吸水材料，其中，30％无机盐(20％氯化钙、5％氯化钾、3％氯化镁、2％硅酸钠)、15％有机盐(10％甲酸钾、3％醋酸钙、2％醋酸镁)；水分蒸发抑制剂2％，其中，1.5％长链脂肪醇C16-OH、0.5％短链醇C4-OH；3％表面活性剂，其中，1.5％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、1.5％烷基糖苷。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C16-OH和C4-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化钾、氯化镁、硅酸钠、甲酸钾、醋酸钙、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛、膨润土，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.71g/cm3，10min静态平均吸水量为634mg·g－1，60min静态平均吸水量为980mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.40℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例3
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：23％吸附材料，其中，10％二氧化硅气凝胶、8％氧化淀粉、5％A型分子筛；75％吸水材料，其中，50％无机盐(40％氯化钙、5％氯化锂、5％氯化钾)、25％有机盐(20％甲酸钾、3％甲酸钠、2％醋酸镁)；1％水分蒸发抑制剂，其中，0.8％长链脂肪醇C16-OH、0.2％短链醇C4-OH；1％表面活性剂，其中，0.5％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、0.5％烷基糖苷。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C16-OH和C4-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化锂、氯化钾、甲酸钾、甲酸钠、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.80g/cm3，10min静态平均吸水量为1030mg·g－1，60min静态平均吸水量为1230mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.56℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例4
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：25％吸附材料，其中，10％二氧化硅气凝胶、10％氧化淀粉、5％A型分子筛；73％吸水材料，其中，51％无机盐(38％氯化钙、5％氯化锌、5％氯化镁、3％氯化钠)、22％有机盐(12％甲酸钾、5％甲酸钠、3％醋酸钾、2％醋酸镁)；水分蒸发抑制剂1％，其中，0.8％长链脂肪醇C16-OH、0.2％短链醇C4-OH；表面活性剂1％，其中，0.5％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、0.5％烷基糖苷。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C16-OH和C4-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化锌、氯化镁、氯化钠、甲酸钾、甲酸钠、醋酸钾、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.81g/cm3，10min静态平均吸水量为1028mg·g－1，60min静态平均吸水量为1227mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.54℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例5
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：35％吸附材料，其中，23％二氧化硅气凝胶、12％氧化淀粉；60％吸水材料，其中，43％无机盐(37％氯化钙、3％氯化钾、3％氯化钠)、17％有机盐(11％甲酸钾、4％醋酸钙、2％醋酸镁)；2％水分蒸发抑制剂，其中，1％长链脂肪醇C16-OH、1％短链醇C3-OH；3％表面活性剂，其中，脂2％烷基糖苷、1％肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C16-OH和C3-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化钾、氯化钠、甲酸钾、醋酸钙、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.78g/cm3，10min静态平均吸水量为928mg·g－1，60min静态平均吸水量为1124mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.52℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例6
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：45％吸附材料，其中，29％二氧化硅气凝胶、16％氧化淀粉；52％吸水材料，其中，37％无机盐(32％氯化钙、4％氯化镁、1％氯化锂)、15％有机盐(10％甲酸钠、3％醋酸镁、2％醋酸钙)；2％水分蒸发抑制剂，其中，1％长链脂肪醇C20-OH、1％短链醇C3-OH；1％表面活性剂，其中，0.5％烷基糖苷、0.5％脂肪酸甘油酯。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C20-OH和C3-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取烷基糖苷和脂肪酸甘油酯，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化镁、氯化锂、甲酸钠、醋酸镁、醋酸钙，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.72g/cm3，10min静态平均吸水量为846mg·g－1，60min静态平均吸水量为1036mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.42℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例7
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：48％吸附材料，其中，20％二氧化硅气凝胶、20％氧化淀粉、4％A型分子筛、4％膨润土；46％吸水材料，其中，30％无机盐(24％氯化钙、5％氯化锌、1％氯化钾)、16％有机盐(10％甲酸钾、3％甲酸钠、2％醋酸钠、1％醋酸镁)；3％水分蒸发抑制剂，其中，2.5％长链脂肪醇C17-OH、0.5％短链醇C5-OH；3％表面活性剂，其中，1.5％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、1.5％脂肪酸甘油酯。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C17-OH和C5-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化锌、氯化钾、甲酸钾、甲酸钠、醋酸钠、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.71g/cm3，10min静态平均吸水量为642mg·g－1，60min静态平均吸水量为972mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.40℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例8
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：60％吸附材料，其中，25％二氧化硅气凝胶、25％氧化淀粉、5％A型分子筛、5％膨润土；30％吸水材料，其中，15％无机盐(10％氯化钙、2％氯化钾、2％硅酸钠、氯化镁1％)、15％有机盐(10％甲酸钾、3％醋酸钾、2％醋酸镁)；5％水分蒸发抑制剂，其中，4％长链脂肪醇C16-OH、1％短链醇C4-OH；5％表面活性剂，其中，3％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、1％脂肪酸甘油酯、1％烷基糖苷。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C16-OH和C4-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化锂、硅酸钠、氯化镁、甲酸钾、醋酸钾、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛、膨润土，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.68g/cm3，10min静态平均吸水量为426mg·g－1，60min静态平均吸水量为710mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.32℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例9
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：28％吸附材料，其中，14％二氧化硅气凝胶、12％氧化淀粉、2％A型分子筛；吸水材料66％，其中，48％无机盐(37％氯化钙、6％氯化锌、5％氯化钾)、18％有机盐(13％甲酸钾、4％醋酸钠、1％醋酸镁)；3％水分蒸发抑制剂，其中，1.8％长链脂肪醇C17-OH、1.2％短链醇C5-OH；3％表面活性剂，其中，1.5％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、1.5％烷基糖苷。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C17-OH和C5-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化锌、氯化钾、甲酸钾、醋酸钠、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.82g/cm3，10min静态平均吸水量为992mg·g－1，60min静态平均吸水量为1084mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.52℃·10-2·g－1·ml-1。
实施例10
本实施案例是一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其各组分所占的比例为：18％吸附材料，其中，10％二氧化硅气凝胶、6％氧化淀粉、2％A型分子筛；80％吸水材料，其中，50％无机盐(40％氯化钙、5％氯化锂、3％氯化锌、2％氯化钠)、30％有机盐(20％甲酸钾、5％甲酸钠、3％醋酸钾、2％醋酸镁)；1％水分蒸发抑制剂，其中，0.8％长链脂肪醇C22-OH、0.2％短链醇C3-OH；1％表面活性剂，其中，0.5％脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、0.5％烷基糖苷。
其制备过程包括以下步骤：
第一步，按比例称取C22-OH和C3-OH，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第一步，按比例称取脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取氯化钙、氯化锂、氯化锌、氯化钠、甲酸钾、甲酸钠、醋酸钾、醋酸镁，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取二氧化硅气凝胶、氧化淀粉、A型分子筛，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨30min，经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
本实施例所得的高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂的堆密度为0.82g/cm3，10min静态平均吸水量为1034mg·g－1，60min静态平均吸水量为1229mg·g－1，吸附空气中的水分子产生固体变液体的相变效应，释放大量热量，放热能力为0.56℃·10-2·g－1·ml-1。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其特征在于：按质量百分比计，其原料组成包括：
吸附材料10％-60％、
吸水材料30％-80％、
水分蒸发抑制剂0.1％-5％、
表面活性剂0.1％-5％；
所述的吸附材料是由5-30％二氧化硅气凝胶、5-30％氧化淀粉、0-5％A型分子筛、0-5％膨润土组成的混合物；
所述的吸水材料为无机盐和有机盐的混合物，所述的无机盐为氯化锂、氯化钙、氯化钠、氯化锌、氯化镁、氯化钾、硅酸钠中的一种或两种以上的混合物；所述的有机盐为甲酸钾、甲酸钠、醋酸钾、醋酸钠、醋酸钙、醋酸镁中的一种或两种以上的混合物；
所述水分蒸发抑制剂是长链脂肪醇C16-C22与短链醇C3-C5的混合物，其中长链脂肪醇与短链醇的质量比为1-5:1；
所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯、烷基糖苷中的一种或两种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其特征在于：所述的无机盐的质量百分含量为15-65％，是由0-15％氯化锂、10-50％氯化钙、0-15％氯化钠、0-15％氯化锌、0-15％氯化镁、0-15％氯化钾、0-15％硅酸钠组成的混合物。
3.根据权利要求1所述一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其特征在于：所述的有机盐的质量百分含量为15-40％，是由5-25％甲酸钾、0-15％甲酸钠、0-15％醋酸钾、0-15％醋酸钠、0-15％醋酸钙、0-15％醋酸镁组成的混合物。
4.根据权利要求1所述一种高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂，其特征在于：所述表面活性剂是由0-5％脂肪醇聚氧乙烯醚、0-5％脂肪酸甘油酯、0-5％烷基糖苷组成的混合物。
5.一种权利要求1～4任一权利要求所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
第一步，按比例称取水分蒸发抑制剂，加入无水乙醇，搅拌溶解，配制溶液1；
第二步，按比例称取表面活性剂，加入乙醇水溶液，配制溶液2；
第三步，按比例称取吸水材料，加入水，搅拌溶解，配制溶液3；
第四步，将溶液1、溶液2和溶液3混合均匀，按比例称取吸附材料，充分搅拌下加入混合溶液中，混合均匀并经胶体磨研磨，再经喷雾干燥制得高吸湿性轻质多孔微粒暖云雾催化剂。
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Non-Patent Citations (1)
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