一种通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法与流程

技术特征：
1.一种通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的调控吸脱附过程的方法是将辐射制冷涂层与吸附剂耦合，当辐射制冷涂层在吸附剂上方暴露在太阳光下，辐射制冷涂层通过反射太阳辐射和辐射热量的形式降低下方吸附剂的温度，从而进行气体吸附过程；当辐射制冷涂层在吸附剂下方，吸附剂暴露在太阳光下从太阳辐射中获取能量，升高自身温度，从而进行气体脱附过程，通过辐射制冷和太阳能制热进行吸附剂温度的降低和升高，实现辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附的过程。2.根据权利要求1所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的将辐射制冷涂层与吸附剂耦合其采用的装置为石英材质的柱状吸附塔，装置上下两侧均可透光，左右设有气体进出口，将粉末状吸附剂铺填于装置的底部作为吸附剂床层，用与装置下底面等面积的金属薄层压紧，再覆上等面积的辐射制冷涂层，将辐射制冷涂层与金属薄层固定连接；吸附气体从左侧进入装置，通过吸附剂床层后从右侧进入色谱进行检测；吸附结束后，翻转装置来改变吸附剂床层和辐射制冷涂层的相对位置，此时，辐射制冷涂层位于吸附剂床层的下方，吸附剂在阳光下的光热转化特性使得吸附剂温度上升，从而在惰性气体的吹扫下实现快速脱附。3.根据权利要求2所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的吸附剂均在高温真空或高温惰性气体下活化后与辐射制冷涂层耦合。4.根据权利要求1或2所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的辐射制冷涂层为具有辐射制冷功能的微纳米颗粒涂层或功能性高分子材料涂层。5.根据权利要求4所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的微纳米颗粒为二氧化硅、二氧化钛、亚磷酸盐晶体、银纳米颗粒或铝中的一种或其组合；所述的功能性高分子材料为聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯
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六氟丙烯、聚二甲基硅氧烷或聚甲基戊烯中的一种或其组合。6.根据权利要求1或2所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的吸附剂为沸石分子筛、黏土矿物、氧化物、活性炭、金属有机骨架材料、共价有机骨架材料、金属有机多面体/笼/络合物、聚合物、离子液体或多孔碳材料中的一种或其组合。7.根据权利要求6所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的沸石分子筛优选为a型、x型、y型或zsm型沸石分子筛中的一种或其组合；所述的黏土矿物优选为凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、高岭土、水滑石、伊利石或海泡石粘土中的一种或其组合；所述的氧化物优选为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆中的一种或其组合；所述的金属/共价有机骨架材料优选为mof系列、mil系列、pcn系列、zif系列、pcp系列、uio系列、hkust系列、kaust系列、sifsix系列、nu系列、cofs系列或nott系列中的一种或其组合；所述的金属有机多面体/笼/络合聚合物为mops系列、mocs系列、mocps系列中的一种或其组合；所述的聚合物为富氮共轭微孔聚合物、pops系列多孔有机聚合物、nut系列含氮聚合物中的一种或其组合；所述的离子液体为离子液体基多孔材料、聚离子液体纳米纤维中的一种或其组合；所述的多孔碳材料为npc系列氮掺杂多孔碳、多孔材料碳化衍生物中的一种或其组合。8.根据权利要求1或2所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特
征在于，所述的辐射制冷涂层在其暴露在太阳光下，连通吸附气体进行吸附测试，所述的气体为烯烃、烷烃、炔烃、氮气、氢气、氧气、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、水蒸气、有机物蒸汽、稀有气体、氯气、氨气、硫化氢、氯化氢、氟气中的一种其组合。9.根据权利要求1或2所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的吸附剂在其暴露在太阳光下，连通脱附吹扫气进行脱附，所述吹扫气为高纯气体、混合气、蒸汽中的一种或其组合。10.根据权利要求1或2所述的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，其特征在于，所述的太阳能制热过程包括吸附剂对太阳能的捕获、染色处理增强太阳能制热效果、添加对太阳辐射有较强吸收能力的添加物中的一种或几种。

技术总结
本发明公开了一种通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法，该方法利用辐射制冷和太阳能制热来调控吸附剂的吸脱附过程，能够显著降低吸脱附过程的能耗。本发明的通过辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附过程的方法是将辐射制冷涂层与吸附剂耦合，当辐射制冷涂层在吸附剂上方暴露在太阳光下，辐射制冷涂层通过反射太阳辐射和辐射热量的形式降低下方吸附剂的温度，从而进行气体吸附过程；当辐射制冷涂层在吸附剂下方，吸附剂暴露在太阳光下从太阳辐射中获取能量，升高自身温度，从而进行气体脱附过程，通过辐射制冷和太阳能制热进行吸附剂温度的降低和升高，实现辐射制冷和太阳能制热调控吸脱附的过程。能制热调控吸脱附的过程。能制热调控吸脱附的过程。


技术研发人员：孙林兵 刘晓勤 谷琛 党迎喜 谈朋
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/28