摘要

節能、環保和可持續發展是21世紀的三大主題。吸附制冷是一種環境友好型節能制冷技術，可由太陽能、廢熱等低溫熱源驅動，且制冷劑采用氨、水、甲醇等天然工質，因此被認為是21世紀傳統壓縮式制冷技術的主要替代技術之一。

由于吸附工質對是吸附制冷系統的核心，在很大程度上直接決定吸附制冷系統的性能，因此新型吸附劑的開發及對其吸附性能測試尤為重要。本文首次將比表面積大且具有獨特中空結構的碳納米管引入太陽能吸附制冷領域，并與具有較大吸附量的堿土鹽類化合物氯化鈣進行有機復合，探討基于碳納米管的復合吸附劑的吸附性能及其在吸附制冷領域的應用潛力。

本文設計了一套吸附性能測試裝置，利用磁致伸縮液位傳感器測得的液位變化計算制冷劑的吸附量/脫附量，同時利用恒溫油浴鍋和低溫恒溫箱來模擬太陽能熱水器產生的熱水及期望獲得的制冷工況。原臺架利用普通球閥控制各部分的開閉，發現普通球閥無法滿足實驗所需的氣密性要求，因此對臺架進行了重新設計和加工。改進后的臺架采用真空系統專用高真空手動擋板閥，所有部件采用快卸法蘭進行連接。

在新的實驗臺上，本文分別對含5%和7.5%碳納米管的復合吸附劑的吸水性能進行了實驗測試。實驗結果表明，當吸附溫度為50℃、蒸發溫度為20℃時，含5%碳納米管的復合吸附劑的平衡吸附量為0.20126g/g；吸附溫度為80℃時，含7.5%碳納米管的復合吸附劑的平衡吸附量為0.16486g/g，比含5%碳納米管的復合吸附劑的平衡吸附量提高了44.6%；當吸附溫度均為70℃時，含7.5%碳納米管的復合吸附劑的平衡吸附量為0.18914g/g，比含5%碳納米管的復合吸附劑的平衡吸附量提高了36.5%。且系統中的殘留水蒸氣只對初始階段的吸附量影響大，對總吸附量影響較小，而且溫度越低殘留蒸汽影響越小。總之，碳納米管確實可以增大吸附量，因此在吸附制冷領域具有應用潛力。

關鍵詞：吸附制冷；復合吸附劑；碳納米管