随着人们对室内环境舒适度要求的不断提高,空调作为调节建筑物室内热环境和空气环境的有效手段,得到了空前的发展。但空调的高能耗也逐渐得到关注,空调节能势在必行。新风全热回收是降低空调能耗的有效措施。其中,转轮式全热交换器是目前主要的新风全热回收技术之一。转轮式全热交换器的核心技术是吸湿剂,为了保证室内空气品质,与常规干燥剂相比,用于转轮式全热交换器的吸湿剂除需要具有吸湿量大和吸附速度快的特点外,更重要的是,还应对水蒸气具有高的吸附选择性,即保证吸湿剂只吸附空气中的水蒸气而对室内空气中的污染成分如甲苯、乙醛等VOCs气体的吸附量要尽可能的小。传统的吸湿剂很难同时具有高选择性、高吸湿量,不同程度的限制了其在空调系统中的应用。为此,本文分别采用化学接枝法以及聚合物浸渍、交联改性的方法对硅胶进行改性,制备了高选择性有机-硅胶复合吸湿剂。以甲苯、乙醛为代表性VOCs,系统研究改性硅胶吸湿剂的吸湿性能、对VOCs的吸附性能、吸湿选择性,以及热稳定性能,并通过程序升温脱附技术研究选择性吸附机理。结果表明:改性后的硅胶吸湿剂的BET比表面积、孔容比改性前硅胶小,平均孔径有所增大,因此,引入的亲水性分子不仅仅在硅胶表面,也进入到了硅胶孔隙中。所制备的有机-硅胶复合吸湿剂在高湿度下的吸湿性能与改性前硅胶相似,具有吸湿量大的特点;与改性前硅胶相比,有机-硅胶复合吸湿剂对甲苯和乙醛的吸附量明显降低,而且其吸附量受有机分子或聚合物的化学性质及微观结构控制,有机分子或聚合物中的羟基、交联聚合物有利于降低改性硅胶对甲苯、乙醛的吸附。其中,C-MA、B-PVA、B-PVA-MA对VOCs的吸附量最小;改性后硅胶吸湿剂表现出很好的吸湿选择性,而且,随着相对湿度的增大,改性后硅胶吸湿剂的水蒸气/甲苯、水蒸气/乙醛选择性增大幅度比原料硅胶大。因此,所制备的有机-硅胶复合吸湿剂具有高选择性、高吸湿量,尤其在高湿度下具有优异的性能,其中,C-MA和B-PVA-MA吸湿选择性最好。循环实验结果表明有机-硅胶复合吸湿剂具备优良的热稳定性。同时,有机-硅胶复合吸湿剂的高选择性是基于吸附质与吸附剂之间的作用力不同而实现,即热力学平衡效应。