[發明專利]一種MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011386378.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112619610A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 葛天舒;楊田雨;葛镥榕;王如竹
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/32;B01J20/34;B01D53/28;B01D53/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片及其制備方法，還包括使用上述MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片生產的除濕換熱器。所述除濕翅片包括除濕涂層和金屬基翅片，所述除濕涂層設置于所述金屬基翅片表面，所述除濕涂層主要成分為MOFs；所述金屬基翅片為鋁基翅片。本發明的MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片相較其他除濕翅片吸附量有顯著提高，同時再生性能良好。采用自生長的方式制備MOFs涂層金屬基除濕翅片，工藝簡單，無需粘結劑，且有較好的傳熱傳質性能。

技術領域

本發明涉及固體除濕空調技術領域，具體涉及一種MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片及其制備方法和應用。

背景技術

節能水平和舒適度是空調產品的兩大核心競爭指標。能效比COP是評價空調節能水平的主要參數，而空調的負荷中包含潛熱負荷，傳統的空調采用冷凝除濕的方式處理潛熱負荷，這就需要較低的蒸發器溫度，導致系統COP降低；同時會導致空調出風溫度過低，舒適性變差。除濕換熱器可以通過固體干燥劑的吸附處理潛熱負荷，實現在露點溫度以上除濕，從而大幅度提高制冷空調系統的COP。除濕換熱器是在換熱器的空氣側涂覆干燥劑涂層制作而成的，通過在管內通冷流體可以實現對處理空氣的降溫除濕，管內通熱流體可以實現干燥劑涂層的再生。除濕換熱器表面的干燥劑涂層通常由粘結劑粘結上去，目前比較常見的涂覆工藝為浸漬法，即將換熱器浸漬在由粘結劑和干燥劑組成的混合液中，為達到目標的涂層厚度，往往需要重復浸漬烘干數次。自生長工藝是通過使干燥劑直接生成在換熱器表面實現除濕換熱器的制作的。這種工藝除操作簡單外，還可以減少粘結劑的使用。同時，由于吸附劑涂層直接合成在金屬翅片表面，與金屬翅片直接接觸，干燥劑涂層與金屬翅片間的接觸熱阻大大減小，干燥劑涂層為均一的晶體，結構規整，涂層內部傳熱以及水蒸氣的擴散條件也大大改善。金屬-有機框架化合物MOFs由金屬原子與有機配體配位而成，由于MOFs巨大的比表面積和孔隙率，其具有良好的吸水性能。同時由于MOFs材料孔徑均一可調節，其吸附曲線呈“s”型，可以在較小的溫差內實現吸附和再生。現有文獻和專利中沒有采用自生長法在金屬翅片表面制備MOFs涂層的相關報道。

而發明人前期的專利文獻CN10568802A中記載了一種鐵鋁磷酸鹽金屬基除濕翅片及其制備方法，但該方法制備的除濕翅片涂層和金屬基之間通過粘結劑結合，涂層的強度和厚度均受到限制。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種MOFs涂層金屬基除濕翅片及其制備方法。本發明提供了一種以自生長的方式在金屬翅片表面制備MOFs涂層的方法，制作工藝簡單，且由于MOFs良好的吸附性能，所制備的翅片吸附再生性能優于常規干燥劑涂覆翅片。

本發明的第一目的是提供一種MOFs涂層金屬基除濕翅片，以獲得更大的吸附量和更好的吸附再生性能。

本發明的第二目的是提供一種以自生長的方式制備的MOFs涂層金屬基除濕翅片的制備方法，以簡化除濕翅片的制作工藝，減少粘結劑的使用，提高翅片的傳熱傳質性能。

本發明的第三目的是提供一種MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片生產的除濕換熱器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片，包括除濕涂層和金屬基翅片，所述除濕涂層設置于所述金屬基翅片表面，所述除濕涂層主要成分為MOFs；所述金屬基翅片為鋁基翅片。

本發明還提供了一種MOFs涂層金屬基除濕翅片的制備方法，其特征在于，所述MOFs除濕涂層采用自生長的方法直接合成于所述金屬基翅片表面；所述方法包括如下步驟：

A、由強酸、有機配體和去離子水配制MOFs合成反應液，并充分攪拌；

B、將經堿處理，溶劑和水清洗過的金屬基翅片和MOFs合成反應液一起放入反應釜中，進行水熱反應；

C、取出反應后的金屬基翅片，烘干后得到所述MOFs自生長涂層金屬基除濕翅片。