聚酰亞胺可用作暖通空調(diào)系統(tǒng)除濕器 有望給HVAC系統(tǒng)帶來革命性變化

美國德克薩斯農(nóng)工大學(xué)研究團(tuán)隊在《膜科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項最新研究顯示，基于有機材料聚酰亞胺的除濕器可作為暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)中傳統(tǒng)除濕器的替代品，性價比很高，有望給HVAC系統(tǒng)帶來革命性變化。

在全球變暖的情況下，HVAC系統(tǒng)對溫度和濕度都有調(diào)節(jié)作用。但人類也要為其帶來的舒適感付出代價——其功耗超過商業(yè)和住宅建筑功耗的3/4。

作為現(xiàn)代HVAC系統(tǒng)的重要組成部分，除濕機負(fù)責(zé)除去空氣中的水分，使其干爽適宜，并能改善空氣質(zhì)量、消除塵螨、控制霉菌生長等。常用除濕器需要制冷劑，而制冷劑又是溫室氣體的來源，會導(dǎo)致全球變暖。

為了幫助減少這些材料的溫室氣體排放，降低材料成本，自然替代品的研究迫在眉睫——研究人員轉(zhuǎn)向了有機材料聚酰亞胺。這種材料是可重復(fù)使用的、環(huán)狀的酰亞胺基團(tuán)。這樣的結(jié)構(gòu)使聚酰亞胺比傳統(tǒng)材料堅固得多。

該研究作者之一、德克薩斯州農(nóng)工大學(xué)化學(xué)工程系的鄭海權(quán)(音譯)教授說：“在這項研究中，我們采用了一種現(xiàn)有的、相當(dāng)堅固的聚合物并提高了其除濕效率。”鄭海權(quán)認(rèn)為，基于聚酰亞胺的新型薄膜將有助于開發(fā)下一代暖通空調(diào)和除濕器技術(shù)，且該技術(shù)功效高、碳足跡小。

通過研究聚酰亞胺的干燥能力，研究人員在納米氧化鋁平臺上用布置好的聚酰亞胺分子制作了一層薄膜，并將薄膜放入氫氧化鈉溶液中，引導(dǎo)有機聚合物中的酰亞胺基團(tuán)水解，從而變得具有親水性或耐水性。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，這一過程還在聚酰亞胺內(nèi)部創(chuàng)建了吸水通道。

鄭海權(quán)說：“這是一種改善聚合物除濕性能的新方法，為了進(jìn)一步提高這種膜的性能，還需要做更多的優(yōu)化工作。”(實習(xí)記者張佳欣)