摘要

节能、环保和可持续发展是21世纪的三大主题。吸附制冷是一种环境友好型节能制冷技术，可由太阳能、废热等低温热源驱动，且制冷剂采用氨、水、甲醇等天然工质，因此被认为是21世纪传统压缩式制冷技术的主要替代技术之一。

由于吸附工质对是吸附制冷系统的核心，在很大程度上直接决定吸附制冷系统的性能，因此新型吸附剂的开发及对其吸附性能测试尤为重要。本文首次将比表面积大且具有独特中空结构的碳纳米管引入太阳能吸附制冷领域，并与具有较大吸附量的碱土盐类化合物氯化钙进行有机复合，探讨基于碳纳米管的复合吸附剂的吸附性能及其在吸附制冷领域的应用潜力。

本文设计了一套吸附性能测试装置，利用磁致伸缩液位传感器测得的液位变化计算制冷剂的吸附量/脱附量，同时利用恒温油浴锅和低温恒温箱来模拟太阳能热水器产生的热水及期望获得的制冷工况。原台架利用普通球阀控制各部分的开闭，发现普通球阀无法满足实验所需的气密性要求，因此对台架进行了重新设计和加工。改进后的台架采用真空系统专用高真空手动挡板阀，所有部件采用快卸法兰进行连接。

在新的实验台上，本文分别对含5%和7.5%碳纳米管的复合吸附剂的吸水性能进行了实验测试。实验结果表明，当吸附温度为50℃、蒸发温度为20℃时，含5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.20126g/g；吸附温度为80℃时，含7.5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.16486g/g，比含5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量提高了44.6%；当吸附温度均为70℃时，含7.5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.18914g/g，比含5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量提高了36.5%。且系统中的残留水蒸气只对初始阶段的吸附量影响大，对总吸附量影响较小，而且温度越低残留蒸汽影响越小。总之，碳纳米管确实可以增大吸附量，因此在吸附制冷领域具有应用潜力。

关键词：吸附制冷；复合吸附剂；碳纳米管