NGHIÊN CỨU HIỆU NĂNG NHIỆT CỦA CÁC HẠT ZEOLITE  ỨNG DỤNG LÀM CHẤT CÁCH NHIỆT

Lê Minh Tâm; Nguyễn Văn Quý

doi:10.34238/tnu-jst.10137

NGHIÊN CỨU HIỆU NĂNG NHIỆT CỦA CÁC HẠT ZEOLITE ỨNG DỤNG LÀM CHẤT CÁCH NHIỆT

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 12/04/24 Ngày hoàn thiện: 31/05/24 Ngày đăng: 31/05/24

Các tác giả

1. Lê Minh Tâm , Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Thành phố Hồ Chí Minh
2. Nguyễn Văn Quý, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày kết quả về hiệu năng của hai loại zeolite trong việc hấp thụ và giải phóng nhiệt, được nghiên cứu dưới nhiều chu trình làm nóng và làm lạnh. Trọng tâm của nghiên cứu nhằm nhấn mạnh ảnh hưởng của sự khác biệt về cấu trúc zeolite so với kaolin. Kaolin là một khoáng vật tự nhiên dẫn nhiệt theo cơ chế của vật liệu rắn điển hình và nhanh chóng cân bằng với nhiệt độ của môi trường xung quanh. Ngược lại, tính chất xốp của zeolite hoạt động như các khoang chứa khí, tạo nên một vùng đệm nhiệt dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ với môi trường. Ở trạng thái cân bằng tại 70 °C, zeolite Y thể hiện một vùng đệm nhiệt là 3,5 °C, trong khi zeolite 4A cho thấy một sự khác biệt nhỏ hơn là 2,2 °C. Những kết quả này tương thích với nghiên cứu về tính chất xốp của zeolite, cụ thể là thể tích xốp của zeolite Y (3,59 ´ 10^–2 cm³g^–1) và zeolite 4A (1,85 ´ 10^–2 cm³g^–1). Ngoài ra, hệ số dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng của các vật liệu này đã được xác định và cho kết quả phù hợp với hành vi nhiệt của chúng. Do đó, khả năng áp dụng của các zeolite này làm lớp cách nhiệt bên ngoài có thể đạt được khi bề dày của chúng được tối ưu hóa.

Từ khóa

Zeolite; Cao lanh; Dẫn nhiệt; Cách nhiệt; Vật liệu xốp

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] N. W. Arnell and S. N. Gosling, “The impacts of climate change on river flood risk at the global scale,” Clim Chang, vol. 134, no. 3, pp. 387–401, 2016.

[2] N. W. Arnell and B. Lloyd-Hughes, “The global-scale impacts of climate change on water resources and flooding under new climate and socio-economic scenarios,” Clim Chang, vol. 122, pp. 127–140, 2014.

[3] A. P. M. Baede, E. Ahlonsou, Y. Ding, and D. S. Schimel, The climate system: an overview. impacts, adaptation and vulnerability, Cambridge University Press, New York, 2021, pp. 87–98.

[4] R. S. Tol, “The economic impacts of climate change,” Rev. Environ. Econ. Policy, vol. 12, no. 1, pp. 4–25, 2018.

[5] A. G. Olabi, “Circular Economy and Renewable Energy,” Energy, vol. 181, no. 1, pp. 450-454, 2019.

[6] S. Kumar, A. Darshna, and D. Ranjan, “A review of literature on the integration of green energy and circular economy,” Heliyon, vol. 9, no. 11, 2023, Art. no. e21091.

[7] P. Brzyski, M. Grudzińsk, M. Böhm, and G. Łagód, “Energy Simulations of a Building Insulated with a Hemp-Lime Composite with Different Wall and Node Variants,” Energies, vol. 15, no. 20, 2022, Art. no. 7678.

[8] M. Kubiś, P. Łapka, Ł. Cieślikiewicz, G. Sahmenko, M. Sinka, and D. Bajare, “Analysis of the Thermal Conductivity of a Bio-Based Composite Made of Hemp Shives and a Magnesium Binder,” Energies, vol. 5, no. 15, 2022, Art. no. 5490.

[9] J. Henry, “Tropical And Equatorial Climates,” in Encyclopedia of World Climatology, Springer, Dordrecht, 2005, pp. 742–750.

[10] K. Hamilton, “Dynamics of the tropical middle atmosphere: a tutorial review,” Atmosphere-Ocean, vol. 36, pp. 319–354, 1998.

[11] A. Allouhi, Y. El Fouih, T. Kousksou, A. Jamil, Y. Zeraouli, and Y. Mourad, “Energy consumption and efficiency in buildings: Current status and future trends,” Journal of Cleaner Production, 2015, doi: 10.1016/j.jclepro.2015.05.139.

[12] C. W. Thornthwaite, “The climates of North America according to a new classification,” Geographical Review, vol. 21, pp. 633–655, 1931.

[13] A. Salman, “The Influence of Polyurethane Foam on the Insulation Characteristics of Mortar Pastes,” Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, vol. 5, no. 2, 2017, Art. no. 13.

[14] J. Liao, Y. Hou, J. Li, M. Zhang, Y. Dong, and X. Chen, “Lightweight and recyclable hybrid multifunctional foam based cellulose fibers with excellent flame retardant, thermal, and acoustic insulation property,” Composites Science and Technology, vol. 244, no. 10, 2023, Art. no. 110315.

[15] V. Nuno. Gama, F. Artur, and A. Barros-Timmons, “Polyurethane Foams: Past, Present, and Future,” Materials, vol. 11, no. 10, 2018, Art. no. 1841.

[16] T.S. Raghu, T.M. Kotresh, R. Indushekar, and K. M. Babu, “Fire Behaviors of Polyurethane Foams,” Indian Journal of Advances in Chemical Science, vol. 3, pp. 109–112, 2014.

[17] E. Guolo, F. Cappelletti, P. Romagnoni, and F. Raggiotto, “Environmental impacts for polyurethane panels,” Web of Conferences, 2019, doi: 10.1051/e3sconf/2019111030 201.

[18] M. Król, “Natural vs. Synthetic Zeolites,” Crystals, vol. 10, no. 7, 2020, Art. no. 622.

[19] F. E. Ayala, Y. Reyes-Vidal, J. Bacame-Valenzuela, J. Pérez-García, A. H. Palomares, “Chapter 25 - Natural and synthetic zeolites for the removal of heavy metals and metalloids generated in the mining industry,” in New Trends in Removal of Heavy Metals from Industrial, Elsevier, 2021, pp. 63–648.

[20] N. Salahudeen, “A Review on Zeolite: Application, Synthesis and Effect of Synthesis Parameters on Product Properties,” Chemistry Africa, vol. 5, pp. 1889–1906, 2022.

[21] N. Kordala and M. Wyszkowski, “Zeolite Properties, Methods of Synthesis, and Selected Applications,” Molecules, vol. 2024, no. 29, 2024, Art. no. 1069.

[22] E. Pérez-Botella. S. Valencia, and F. Rey, “Zeolites in Adsorption Processes: State of the Art and Future Prospects,” Chem. Rev., vol. 122, no. 24, pp. 17647–17695, 2022.

[23] F. Changling, E. Jiaqiang, H. Wei, D. Yuanwang, B. Zhang, X. Zhao, and D. Han, “Key technology and application analysis of zeolite adsorption for energy storage and heat-mass transfer process: A review,” Renewable and sustainable energy reviews, vol. 144, 2021, Art. no. 110954.

[24] T. M. Le, G. T. Nguyen, N. D. Dat, and N. T. Tran, “An innovative approach based on microwave radiation for synthesis of zeolite 4A and porosity enhancement,” Results in Engineering, vol. 19, 2023, Art. no. 101235.

[25] Z. Y. Liu, G. Cacciola, G. Restuccia, and N. Giordano, “Fast simple and accurate measurement of zeolite thermal conductivity,” Zeolites, vol. 10, no. 6, pp. 565–570, 1990.

[26] M. Ducamp and C. François-Xavier, “Systematic Study of the Thermal Propertiesof Zeolitic Frameworks,” Journal of Physical Chemistry C, vol. 125, no. 28, pp.15647–15658, 2021.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10137

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ