基于泡沫金属的活性炭吸附油气实验.pdf

2 0 1 1年 1 2月 石油学报 石油加工 A C T A P E T R 0 L E I S I N I C A P E T R O L E UM P R O C E S S I N G S E C T 1 0 N 第 2 7 卷第 6 期 文章编 号 1 0 0 1 8 7 1 9 2 0 1 1 0 6 0 9 7 2 0 5 基于泡沫金属的活性炭吸附油气 实验 黄维秋 ，沈泳涛 ，吕艳丽 ，白 娟 ，赵 书华 常州大学 油气储运技术省重点实验室 ，江苏 常州 2 1 3 0 1 6 摘要 为了降低传统的活性炭 吸附油气 的热效应 ，在吸附塔 中引入泡沫金属材料 。将 活性炭粉末填入泡 沫金 属 中制 成复合吸 附材料 ，再用它来填充吸附塔。理论计算得 到该复合 吸附材料 的导热系数为 1 1 ． 7 2 W／ m K ，远 远高于 活性炭本身 的导热系数 O ． 1 8 5 W／ m． K ；在水浴和空气环境 中进行 的吸附汽油蒸气 实验证 明，复合 吸附材料对 吸附热有一定 的降低作用 。该复合吸附材料有较好的导热性能 ，而且在 降低 吸附温度 的同时 ，相应地也可以适当提 高活性炭 的有效 吸附容量 。 关键 词油气回收 ；吸附 ；泡沫金属 ；活性炭 中图分类 号T E 9 9 ； X 5 l 文献标识码 A d o i i 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 8 7 1 9 ． 2 0 1 1 ． 0 6 ． 0 2 2 I n v e s t i g a t i o n o f Ga s o l i n e Va p o r Ad s o r p t i o n b y Ac t i v a t e d Ca r b o n Fi l l e d I n t o Fo a me d M e t a l HUANG W e i q i u，SHEN Yo n g t a o ，LU Ya n l i ，B AI J u a n，Z HAO S h u h u a J i a n g s u Ke y L a b o r a t o r y o f Oi l a n d Ga s S t o r a g e a n d T r 伽 s 0 r n z 0 T e c h n o l o g y，C h a n g z h o u Un i v e r s i t y， C h a n g z h o u 2 1 3 0 1 6 ， Ab s t r a c t I n o r de r t o r e du c e t he o b vi o u s he a t i n g e f f e c t i n a c t i v a t e d c a r b o n a ds o r pt i on f o r ga s o l i ne v a p o r，a f o a me d me t a l wa s br o ug ht i n t o t he a d s o r p t i o n t o we r ． Th e f o a m e d m e t a l wa s f i r s t l y f i l l e d wi t h a c t i v a t e d c a r bo n p o wde r t o f o r m a c o mpo s i t e a ds or p t i o n m a t e r i a l ， a n d t he n f i l l e d i n t o t he a d s o r p t i o n t o we r ． By t h e o r e t i c a l c a l c u l a t i o n， t h e h e a t c o n d u c t i o n c o e f f i c i e n t o f t h e c o mp o s i t e ma t e r i a l i S 1 1 ． 7 2 W／ m ． K ，wh i c h i s mu c h h i g h e r t h a n t h a t o f a c t i v a t e d c a r b o n 0 ． 1 8 5 W／ m ． K ． Th e a d s or p t i o n e x pe r i m e nt s e i z t he r i n t h e a t mo s p he r e or i n a c o ns t a nt t e mpe r a t ur e wa t e r ba t h s h o we d t ha t t h e c o mpo s i t e a d s o r pt i o n m a t e r i a l pe r f o r m e d we l l i n r e d uc i ng h e a t i ng e f f e c t ． The c omp os i t e a ds o r pt i on m a t e r i a l ha s g oo d h e a t c o nd uc t i ng pr o p e r t i e s ， a nd whi l e r e du c i n g t h e a ds o r pt i on t e m p e r a t u r e i t a l s o a c c o r d i ng l y i mp r o v e d e f f e c t i ve a ds o r pt i on c a pa c i t y o f a c t i v a t e d c a r b o n a p pr o pr i a t e l y ． Ke y wo r ds ga s o l i ne v a p o r r e c o ve r y；a ds o r pt i on；f o a m e d me t a l ；a c t i v a t e d c a r bo n 吸附分离技术作为一种古老而重要的分离方法 ， 在 油气 回收 中得 到 广泛 重 视 。这 种 回收方 法 主 要利 用高效活性炭作为吸附剂 。吸附热效应是活性炭吸 附高浓度油气时很突出的问题 ，比如活性炭吸附床 温度可高达 6 0 8 0 ℃，而且油气浓度越高吸附热效 应 就越 明显 _ 】 ] 。活性 炭 的导热 系数 接 近保 温 材料 ， 这使得吸附热很难及 时传 出，吸附床层温度剧 升。 由于我 国汽 油高 含 烯烃 和 硫 等 杂质 ，在 高 吸附 热下 易引发 一 系列危 害 ，吸 附热 效 应 问题 是 一 个 亟 待解 决 的课 题 。泡 沫金 属 因其 密 度 小 、刚度 大 、比表 面 积大等特点，使其具有质轻 、吸音 、隔热 闭孑 L 、 散热 开孑 L 、高 比强度等多功能复合材料特性 ，在 制冷 、航 天 、军 事 等领 域 得 到 广 泛 的应 用 。 ] 。因 此 ，笔者针对泡沫金属在降低 吸附热效果等方面进 收稿 日期 2 0 1 0 1 1 - 0 4 基金项 目江苏省 高校 自然科学研究重大项 目 1 1 KJ A6 1 0 0 0 2 和江苏省社会 发展科技支撑计划项 目 B E 2 0 1 1 6 5 1 资助 通讯联 系人 黄维秋，男 ，教授 ，博士 ，主要从事油气污染控制研究 ；Te l 0 5 1 9 - 8 3 2 9 0 2 8 0 ； E ma i l h wq 2 1 3 C C Z U ． e d u ． e n 第 6 期 基 于泡沫金属 的活性炭吸附油气实验 9 7 3 行 了实 验研 究 。 l 泡 沫金属及其应用 图 1为泡沫金属 的实物 图。泡沫金属材料 内部 具有大量的孔隙 ，它们 的孔径 一般为 0 ． 1 ～1 0 r n m 或更大 ，而孔 隙率 一般 在 4 O ～ 9 8 的范 围 内变 化_ 5 ] 。随着孑 L 隙率的提高泡沫金属 的密度降低 ，它 的 比表 面积一 般 为 1 O ～4 0 c m。 ／ mL。开孔 泡 沫 金 属 如果置于流动的气体或液体之 中时 ，由于其较大的 比表面积和复杂的三维流动使之具有很好 的散热能 力 ～ 。 泡沫金属作为具有诸多优 秀性能 的材料 ，已经 有一些具 体应 用。比如 利用 金属 泡 沫镍作 为负 载 Ti O 光催化降解 甲醛和 VO Cs的载 体 ，就是充 分 利用了金属泡沫镍 的高强度 、高温耐性 等性能 。此 外 ，海绵状 的多孔结构具有较高的 比表 面积 ，可以 负载更多的光催化剂[ 8 ] 。还有利用开孔泡沫金属 的 高效散热性能制成的航天飞行器、超高速列车和微 电子高速芯片 的散 热装置 。Ku ma r等人 ” 对 泡沫金属在燃料 电池 中的应用进行 了研究 ，结果显 示金属泡沫的综合传热性能优于传统所用的通道。 图 1 泡沫金属 的实物 图 Fi g ．1 Re a l f i g u r e o f f o a m e d me t a l 2 泡沫金属和活性炭复合材料的等效导热系数 开孔 泡沫 金属 内部 的 传 热机 制 主 要 包 括 固体 导 热 、填充体导热、对流和辐射 。忽略对流和辐 射 ，复合材料的等效热传导为泡沫金属 内部的填 充 体导热和泡沫金属 的固体导热 的耦合热传导L l 。 这里开孑 L 泡沫金 属 的传 热模 型采 用 Ve n k a t a r a ma n 模 型[ 1 ，将 它理 想 化 为 由 1 2个 支 柱 组 成 的六 面体 结构 ，如图 2所示 。支柱的直径 为 d 。 ，与热流密度 垂 直 的支 柱 的边 长 均 为 a ，和 热 流 密 度 平行 的 支 柱 的边 长均 为 b ，且 a b 。 开孔 金属 泡 沫 的孔 隙率 e 用 模 型 中的 n、b 、d 。 表示 ，如 式 1 所 示 。 图 2 开孔 泡沫 金属 的六面体传热模型 Fi g ．2 Re c t a n g ul a r a r r a y he a t t r a n s f e r mod e l o f o pe n c e l l me t a l l i c f o a m 4 6 e一 卜 1 由于材料结构和几何尺寸的复杂性 ，导致通过 开孔泡沫金属 的固体热传导也变得较为复杂，对此 采用 Gl i c k s ma n l_ 1 。 研究的开孔泡沫金属 的固体导热 系数公式，见式 2 。 一 专 1 一 e √ 2 式 2 中， 为开孔泡沫金属 的固体热传导 系 数； 为金属的导热系数。假设粉末状活性炭完全 填充于泡沫金属 的孔隙中 ，其等效导热系数表示成 式 3 [ H ] 。 一 1一 e a 3 式 3 中 ， 为 复 合 材 料 的等 效 热 传 导 系 数 ； 为活 性 炭 的 导 热 系 数 ；e是 泡 沫 金 属 的孔 隙 率 。 将式 2 代入式 3 可得式 4 。 一 专 1 一 e A √ 导0 ca 4 、／ 由于 a b ，则式 4 变成 式 5 ，整 理成式 6 。 A 1 一 ￡ | 【 5 号 e 。 一 号 e 1 6 综上，可得到复合材料的等效热传导系数的理 论计 算值 。 3 实验部分 3 ． 1实验仪 器与 材料 Z K一 8 2 B真空干燥箱 ；AT 4 3 2 O温度巡检仪 ，温 度检测误差为0 ． 1 。C；GC l 1 0 2气相色谱分析仪以 及 N2 0 0 0色谱工作站；不锈钢制作 的吸附塔内径为 4 c m，吸附塔高度为 3 0 c m；恒温水浴 。采用厚度 为 1 ． 5 C 1 T I 的开孔 泡沫铜 ， 其 密度 为 2 ． 6 7 g ／ c m。 ， 平 w n _u H d 9 7 4 石油学报 石油加工 第 2 7卷 均 孔径 1 ． 5 mm，孔 隙率 为 7 O ，金属 铜 的导 热 系 数 一3 8 6 ． 4 w ／ I T I ． K ；所 用 活 性 炭 的导 热 系 数 为 0 ． 1 8 6 w ／ m ． K E l i ，比表 面积 为 7 1 6 ． 1 m ／ g ， 平 均孔 径 2 ． 8 8 n m；根 据 公 式 1 ～ 6 可 以得 到 泡 沫 铜和活性炭复合材料的等效热传导 系数 的理论计算 值 一1 1 ． 7 2 w／ m． K ；9 3号汽 油 。 3 ． 2 实 验方法 将泡沫金属板切成直径 4 c m 的小圆块。另取适 量颗粒活性炭用去离子水清洗 3次 ，再用干燥箱 干 燥 6 h后 研 磨 成 粉 末 。 以 吸 附床 层 的底 端 为 原 点 ， 令吸附床层高度 为 H，测温点离床底 的高度为 ， 分别 在 高度为 z ／ H一1 ／ 5 、2 ／ 5 、3 ／ 5 、4 ／ 5 处 的塔 内 和塔 壁 上放置 测 温 探 头 ，检 测 吸 附塔 内 、外 的温 度 变化 。塔 壁 上 的探 头 用 泡 沫 聚 乙 烯 导 热 系 数 为 0 ． 0 3 5 ～O ． 0 4 0 w／ r n．K 与 环 境 绝 热 ，降 低 环 境温度 对 探 头 的 影 响。油 气 进 气 流 量 为 4 0 0 1 0 mL ／ mi n ，质 量浓 度为 1 ． 0 0 ． 0 5 g ／ L。 吸附 油气 实 验 采用 2种 方 法 。直接 将 活性 炭 粉 末 填装 在 吸 附塔 中进 行 吸 附 油 气 实 验 为 实验 1 ；将 粉 末状 活性 炭填 充 到切 割 好 的 泡沫 铜 中制 成 复合 吸 附材料 ，然 后将 其填 入 吸 附 塔 中进 行 吸 附 油气 实 验 为实验 2 。2种 方法 的吸 附塔 中所用 的活性 炭质 量相 等 ，实 验 2的塔 中 因为 有泡 沫铜 ，所 以塔 的高度 要 比实验 1的高 ，高出的体积约等于泡沫铜 的固体体 积 ，如 图 3所 示 。 另 外 ， 2种 实 验 方 法 分 别 在 1 0 1 。 C的空气 环 境 中 和 1 0 0 ． 3 ℃的水 浴 环境 中进 行对 比实 验 。 3 ． 3 油 气 回收 吸 附塔 内吸 附剂 的吸 附热效应 图4 为 在 空 气 环 境 中 ，实 验 1 和 实 验 2 油 气 回 a f b 图 3 吸附油气 实验所用吸附塔的 2种填 充方法 示意 图 Fi g ． 3 S c h e m a t i c d i a g r a m o f t h e t wo f i l l i ng me t ho d s i n a d s o r p t i o n t o we r f o r g a s o l i ne v a po r r e c o ve r y a M e t h o d 1； bM e t h o d 2 ① ， ② ，③ ， ④--Te mp e r a t u r e s e n s i n g l o c a t i o n s 收 吸附塔 内 4 个 测 温 点温 度 的 变化 曲线 。 由图 4可 见 ，两油 气 回收 吸 附塔 最 高 温 度 分 别 为 5 7 ． 3 。 C和 5 1 ． 1 C，而且测得的温度随着吸附塔的高度升高而 降低 ；实 验 1与 实 验 2相 应 的温差 平 均 值 约 为 5 ． 6 。C。图 5为在水 浴环境 中 ，实验 1和实验 2油 气 回收吸附塔 内 4个测温点温度的变化 曲线 。由图 5 可见 ，两油气回收吸附塔最高温度分别为5 4 ． 3 C和 图 4 在 空气环境 中实验 1和实验 2油气回收吸附塔 内 温度 随 时 间的 变 化 Fi g ． 4 Te m pe r a t u r e i n s i d e t h e a d s o r pt i o n t o we r V S t i m e i n t h e t wo e xp e r i me nt s o f g a s o l i n e v a po r r e c o v e r y i n e n v i r o nm e nt o f t h e a i r z ／ H 1 1 ／ 5 ， Me t h o d l ； 2 1 ／ 5 ， Me t h o d 2 ； 3 2 ／ 5 ，Me t h o d 1 4 2 ／ 5 ，Me t h o d 2 ； 5 3 ／ 5 ，Me t h o d 1 ； 6 3 ／ 5 ，Me t h o d 2 ； 74 ／ 5，Me t h o d 1； 8 4 ／ 5，Me t h o d 2 图 5 在水浴环境 中实验 1 和实验 2油气 回收 吸附塔 内 温度 随时 间的 变 化 Fi g． 5 Te m p e r a t u r e i ns i d e t h e a d s o r pt i o n t o we r V S t i m e i n t he t wo e x pe r i m e n t s o f g as o l i n e v a p o r r e c o v e r y i n t he e n vi r o n m e nt o f wa t e r b at h ／ H 1 1 ／ 5 ，Me t h o d 1 ； 2 1 ／ 5 ，Me t h o d 2 ； 3 2 ／ 5 ，Me t h o d l 4 2 ／ 5 ，Me t h o d 2 ； 5 3 ／ 5 ，Me t h o d 1 ； 6 3 ／ 5 ， Me t h o d 2 ； 74 ／ 5，Me t h o d 1 ； 8 4 ／ 5．Me t h o d 2 第 6期 基于泡沫金属的活性炭吸附油气实验 9 7 5 4 6 C，实验 1与 实 验 2相 应 的 温 差 平 均 值 约 为 9 ． 8 ℃。水浴环境 与空气环境 中的测量 值相 比，实 验 1 和实验 2平均温降分别是 2 ． 6 C和 6 ． 5 ℃。以上 数据说明，吸附塔 内部热量很难通过粉末活性炭输 出，因而水浴环境对实验 1的影响不大 ，而复合 吸 附材料不但在空气 中导热较好 ，水浴环境还使它 的 散 热效 果更 加 显著 。 表 1为空气环境和水 浴环境 中油气 回收吸附塔 外壁的温度测量值。由表 1可见，实验 1中吸附塔 的外壁温 度在水 浴环境 中 比在 空气环境 中降低 约 1 。 C左右 ，而实验 2的降低约为 2 。 C，说 明水浴的散 热作用 比空气要强 。同时 ，不管是在水浴还是在空 气环境中进行实验 ，实验 2测得的外壁温度明显 比 实验 1 要高大约 3 ℃。说明泡沫铜和活性炭复合 吸 附材 料相 比于 活 性炭 而 言 有 较好 的导 热 性 ，而 且在 水浴 环境 中散 热效果 更 明显 。 表 1 空气 环境和水浴环境 中油气 回收 吸附塔外壁各测温点 的温度最大值 Tab l e 1 Hi g h e s t t e mpe r at u r e o f e a c h t e s t p oi nt o n t h e e kt e xi ne of a d s o r pt i o n t o we r f o r g a s o l i ne v a po r r e c ov e r y i n t h e e n v i r o nme nt o f a i r o r wat e r b a t h M e t h o d 1 M e t ho d 2 3 ． 4 两个 实 验 中活 性炭 吸 附油气 的 穿透 曲线对 比 图 6为 在 空气 环 境 下 ，实 验 1和 实验 2中活 性 炭吸附剂吸附油气 的穿透 曲线 。从 图 6可 以看 出， 实 验 1中活 性炭 的穿 透 时 间 比实 验 2的要 短 ；而 且 实 验 1和 实 验 2中 活 性 炭 的 平 均 吸 附 率 分 别 为 2 8 ． 1 2 ％、3 2 ． 2 4 。同时，实验 1测得 的温度变化 曲线 峰 型 略 尖 ，而 实 验 2的 峰 型 略 宽 见 图 4和 图 5 。这些说明复合材料有效地降低 了吸附热，使 得实验 2 中的活性炭在相对较低 的温度下吸附油气 ， 使之表现 出 了更好 的吸附性 能。由此 也可 以得 出， 如果 实验 2在 水 浴环 境 中进 行 ，吸 附剂 的吸 附 性 能 会 更 好 。 从图 6 还可以看出，不管是实验 1还是实验 2 ， 吸附塔 从穿 透 点 到饱 和点 经 历 了较 长 的 时 间 。这 是 因为 油气 进 口的 流 量较 小 ，而且 吸 附塔 中吸 附 剂 粒 径较小导致总 比表 面积增大 ，这都延缓 了吸附塔 中 油气径 向和轴向质量传递，导致吸附传质带比较长 ， 而这大大降低了活性炭 的利用率。这说明了吸附塔 的外形 设计 、泡沫 金 属 的 空 隙率 以及 活 性 炭 粉 末 的 粒径等参数 的设计有待进一步的优化 ，比如提高泡 沫金 属 的空平 均孑 L 径 ，增 大被 填 充 的活 性 炭 粉 末 的 粒径 ，降低吸附塔从穿透到饱和 的时 间，提高活性 炭利 用率 。 图 6 在空气环境中实验 1和实验 2的活性炭 吸附剂 的 穿 透 曲线 Fi g． 6 Br e a kt h r o u g h c ur v e s o f a c t i v at e d c a r b o n i n t h e t wo e x p e r i m e n t s i n t he e nv i r o n m e nt o f t he a i r 4 结 论 1 提出了用泡沫金属和活性炭制成 复合材料 来缓解活性炭 吸附热，从理论计算和实验验证 ，都 说明了该复合材料 比活性炭具有较好 的导热性能。 2 当吸附热 降低后 ，活性炭 的吸附性能也有 所提高 。这对缓解吸附热效 、提高吸附剂性能都有 很 积极 的意 义 。 9 7 6 石 油学报 石油加工 第 2 7卷 3 理论上 ，泡沫金属的孔 隙率越低 ，则复合 材料 的导热性能越好 。但此时活性炭 的填充量会降 低 ，从而影响吸附装置的整体性能。在 以后的研究 中将侧重探索活性炭具体结构，以及泡沫金属的孔 隙率应该如何控制，并将两者结合起来更好地控制 吸附热 ，提高活性炭附装置性能。 参 考 文 献 [ 1 ]黄维秋 ，吕爱华 ， 钟琛．活性 炭吸附 回收 高含量油 气的 研 究 [ J ] ． 环 境 工 程 学 报 ， 2 0 0 7 ，1 2 7 3 7 7 ． HUANG W e i q i u ，L U Ai h u a ，Z HONG J i n g ．S t u d y o n a c t i v a t e d c a r b o n a d s o r p t i n g a n d r e c o v e r i n g h i g h c o n c e n t r a t i o n g a s o l i n e v a p o r [ J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f En v i r o n me n t a l En g i n e e r i n g，2 0 0 7 ，1 2 7 3 7 7 ． [ 2 ]黄维秋 ， 袁旭 ，赵书华 ．活性炭 吸附油气蒸气 动力学性 能 测 定 [ J ] ． 油 气 储 运 ， 2 0 0 1 ，2 0 1 0 3 9 4 2 ． HUANG W e i q i u。 YUAN Xu， ZHAO S huhu a ． Ki ne t i c s pr op e r t y de t e r mi na t i on of a c t i v a t e d c a r b on a d s o r p t i o n g a s o l i n e v a p o r [ J ] ．O i l G a s S t o r a g e a n d Tr a ns p0r t a t i on，2 0 01，2 O 1 03 9 4 2． [ 3 ]z HA0 c Y， KI M T， L U T J ， e t a 1 ．T h e r ma l t r a n s p o r t i n h i g h p o r o s i t y c e l l u l a r me t a l f o a ms [ J ] ．T h e r mo p h y s i c s a n d He a t Tr a n s f e r ，2 0 0 4，1 8 3 3 0 9 3 1 7 ． E 4 ]卢天键 ， 何德平 ， 陈 常青 ，等．超轻 多孔金属 材料 的多 功能特性及研究[ J ] ．力学进展 ， 2 0 0 6 ， 3 6 4 5 1 7 5 3 5 ． LU Ti a n j i a n，HE De p i n g，CHEN C h a n g q i n g，e t a 1 ． Th e m u l t i f u nc t i on a l i t y of u l t r a - l i g ht p or ou s me t a l s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n s [ J ] ．A d v a n c e s i n Me c h a n i c s ，2 0 0 6 ， 3 6 4 5 1 9 - 5 3 5 ． E 5 2汪双凤 ，李灵 ， 张伟保．开孔泡沫金属用 于紧凑 型热交 换器的研究进展[ J ] ．化工进展 ， 2 0 0 8 ， 2 7 5 6 7 5 6 7 8 ． W ANG S h u a n g f e n g， LI Li n g ， ZHANG W e i b a o ． Re s e a r c h pr o gr e s s o f op e n c e l l me t a l f oa ms us e d i n c o mp a c t h e a t e x c h a n g e r[ J ] ． C h e mi c a l I n d u s t r y a n d En g i n e e r i n g P r o g r e s s ，2 0 0 8 ，2 7 5 6 7 5 6 7 8 ． [ 6 3武小娟 ， 孙伟成 ，隋志成．泡沫铝的制备与应用E J 2 ．新 技术 新 工艺 ，2 0 0 2 ， 4 4 9 5 1 ． wu X i a o j u a n ，S UN W e i c h e ng，SUI Zh i c he ng ． Pr o du c t i on an d a pp l i c a t i o n of f o a m a l u mi n u m[ J ] ．Ne w T e c h n o l o g y Ne w P r o c e s s ， 2 0 0 2 ， 4 4 9 5 1 ． [ 7 ]C R I T TE N D E N P E ， C OL E K D ．D e s i g n o f e x p e r i me n t s f o r t h e r ma l c h a r a c t e r i z a t i o n o f me t a l l i c f o a m [ J ] ． J o u r n a l o f Th e r mo p h y s i c s a n d He a t Tr a n s f e r ，2 0 0 5 ，1 9 33 67 37 4 ． [ 8 3丁震 ， 冯小 刚，陈晓东 ，等．金属泡沫镍负载纳米 Ti O 光催化降解甲醛和 V OC s E J ．环境科 学 ， 2 0 0 6 ，2 7 9 1 81 4 1 81 9 ． DI NG Zh e n， FENG Xi a og a ng， CHEN Xi a od on g， e t a 1 ．Ph ot o c a t a l y t i c d e gr a d at i o n o f f o r ma l d e h y d e a n d VOCs i n a i r o n t h e p o r o u s n i c k e l me s h c o a t e d wi t h n a n o me t e r T i O2 [ J ] ．E n v i r o n me n t a l S c i e n c e ， 2 0 0 6 ，2 7 9 1 8 l 4 1 8 1 9 ． [ 9 ]GU S ，L U T J ，E VA NS A G ． On t h e d e s i g n o f t wo di me n s i on a l c e l l ul a r me t al s f o r c omb i ne d h e a l d i s s i p a t i o n a n d s t r u c t u r a l l o a d c a p a c i t y [ J ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f He a t a n d Ma s s Tr a n s f e r ，2 0 0 1 ，4 4 1 1 21 63 21 7 5． r 1 0 ]KI M T，Z HAO C Y，L U T J ，e t a 1 ．C o n v e c t i v e h e a t d i s s i p a t i o n wi t h l a t t i c e f r a me ma t e r i a l s [ J ] ．Me c h a n i c s o f M a t e r i a l s ，2 0 0 4，3 6 8 7 6 7 - 7 8 0 ． [ 1 1 2 KU MA R A， R E D D Y R G． Ma t e r i a l s a n d d e s i g n d e v e l o p me n t f o r b i p o l a r ／ e n d p l a t e s i n f u e l c e l l s [ J ] ．J Powe r Sou r c e s，20 04，1 29 162 67 ． [ 1 2 ]闫长海 ， 孟松鹤 ，陈贵清 ，等．开孔金属 泡沫 的传 热分 析 [ J ] ．功 能 材 料 ，2 0 0 6 ，3 7 8 1 2 9 2 1 2 9 4 ． YA N Cha ngh a i ， M ENG S on ghe ， CH EN Gui q i n g， e t a 1 ． He a t t r a n s f e r a n a l y s i s f o r o p e n c e l l me t a l l i c f o a m[ J ] ． J o u r n a l o f Fu n c t i o n a l Ma t e r i a l s ，2 0 0 6 ，3 7 8 1 2 9 2 1 2 94 ． E 1 3 ]刘双 ， 张博明 ， 解维华．开孔 金属泡沫有效 热导率 的理 论分析与实验研 究[ J ] ．功能材 料 ，2 0 0 9 ，4 0 5 7 9 4 79 7 ． LI U Shua ng， ZHANG Bomi ng， XI E W e i hu a ． St ud y o n e f f e c t i ve t he r ma l c on duc t i vi t y of o pe n me t a l f o a m[ J ] ．J o u r n a l o f F u n c t i o n a l Ma t e r i a l s ， 2 0 0 9 ， 4 0 5 79 4 7 9 7． [ 1 4 ]KAVI A NY M．P r i n c i p l e s o f He a t Tr a n s f e r i n P o r o u s Me d i a E C ／ ／ N e w Y o r k S p r i n g e r V e r l a g ， 1 9 9 5 ． [ 1 5 ]S I NGH R， KAS A NA H S ．C o mp u t a t i o n a l a s p e c t s o f e f f e c t i ve t h e r ma l c o ndu c t i vi t y o f hi g hl y p or ou s me t a l f o a ms [ J ] ． Ap p l i e d T h e r ma l E n g i n e e r i n g ，2 0 0 4 ，2 4 1 3 1 84 1 1 8 49 ． [ 1 6 ] B 0uG UE R R A A，AI T MOKHT AR A，AMI R I ， e t a 1 ． M e a s u r e me nt o f t he r ma l c o ndu c t i vi t y． t h e r ma l di f f u s i vi t y an d he a t c a p a c i t y of hi ghl y p o r o us bu i l di ng ma t e r i a l s u s i n g t r a n s i e n t p l a n e s o u r c e t e c h n i q u e [ J ] ．I n t Co mm H e a t Mas s Tr a n s f e r