在闷热的夏日午后，供暖、通风和空调(HVAC)系统可提供急需的缓解酷热和潮湿的环境。这些系统通常配备除湿机，目前不节能，消耗了商业和住宅建筑约76%的电力。在一项新研究中，德克萨斯A&M大学的研究人员描述了一种新的沸石无机材料，可以降低目前成本数千美元的HVAC系统的价格。ArtieMcFerrin化学工程系McFerrin教授Hae-KwonJeong描述，其认为沸石膜将有助于开发下一代暖通空调和除湿机技术，这些技术不仅比当前系统更高效，而且碳足迹更小。
依托于沸石材料，设备通过冷却空气并降低其携带水分的能力来除湿。然而，尽管制冷剂很受欢迎，但它仍然是温室气体的来源，是全球变暖的罪魁祸首。作为除湿的替代材料，天然沸石与制冷剂不同，其是一种干燥剂，可以吸收其吸水或亲水孔中的水分。尽管这些无机材料是绿色的并且具有出色的除湿性能，但基于沸石的除湿机也面临着自身的挑战。
研究人员首先通过在几纳米宽的氧化铝平台上小心地应用沸石来制作薄膜。接下来，他们将这层薄膜放入高浓度氢氧化钠溶液中，引发一种称为水解的化学过程。该反应导致酰亚胺分子基团断裂并变为亲水性。在高倍显微镜下观察时，研究人员发现水解反应导致在聚酰亚胺材料内形成吸水渗透通道或高速公路。
当Jeong的团队测试他们增强的除湿材料时，他们发现这种沸石制备的膜对水分子具有很强的吸附性。换句话说，沸石膜能够通过将多余的水分捕获在渗透通道中来从空气中提取多余的水分。研究人员指出，这些膜可以连续运行而无需再生，因为被困水分子通过安装在标准除湿机内的真空泵从另一侧离开。他的团队精心设计了部分水解实验，其中受控数量的沸石膜变得亲水，并且具有广阔的应用前景，是一种改善聚合物除湿性能的新方法，需要进行更多优化以进一步提高这种膜的性能，这项研究由国家科学基金会和卡塔尔国家研究基金资助。
