真空环境下邻苯酸酯类分子在多孔结构中的吸附规律研究

In vacuum environment，non-metal materials of spacecraft released a series of organic gas molecules by means of material analytic which are phthalates and silicones. These gas molecules can deposit on sensitive surface by direct transportation,reflection and atmospheric scattering transportation, such as optical elements, thermal control coating and solar cell, which can result in decrease of the property even out of work. In order to effectivly control contaminations levels and improve reliability，porous structure materials will be used to adsorb contaminations. It was investigated that adsorption mechanism of porous structure materials to phthalates in vacuum.Adsorption model of porous materials to organic moleculars was established.It has an importantpraxis meaning for contamination measure and control ,which provide theory base and technique help of spacecraft running-on-orbit by mastering preparation technology and modify of porous adsorption structure.

在真空环境作用下，航天器用非金属材料通过解析释放出大量有机气体分子，主要为邻苯二甲酸酯类和硅氧烷类物质，这些气体分子以直接传输、反射和大气散射传输等方式直接或经碰撞后返回并凝结在航天器污染敏感表面，如光学元件、热控涂层及太阳电池表面等，使其功能、性能下降，严重时会使航天器完全失效。为有效控制航天器在轨运行的污染水平，提高可靠性，可通过多孔结构材料的吸附性能来达到污染控制的目的。 本课题通过研究真空环境中多孔结构材料对邻苯二甲酸酯类物质的吸附机理，建立多孔材料与有机分子的吸附作用模型，掌握整体式多孔吸附结构的改性及制备技术，为航天器在轨运行的污染控制提供理论基础和技术支持，具有重要的现实意义。

在真空环境作用下，航天器用非金属材料通过解析释放出大量有机气体分子， 主要为邻苯二甲酸酯类和硅氧烷类物质，这些气体分子以直接传输、反射和大气散射传输等方式直接或经碰撞后返回并凝结在航天器污染敏感表面，如光学元件、热控涂层及太阳电池表面等，使其功能、性能下降，严重时会使航天器完全失效。为有效控制航天器在轨运行的污染水平，提高可靠性，可通过多孔结构材料的吸附性能来达到污染控制的目的。. 本课题针对航天器常用材料（譬如电缆、硅橡胶、导热硅脂、热缩套管、RTV胶等）在真空条件下的解析放气现象，放气产物为邻苯二甲酸酯类等有机大分子，分析多孔结构材料（以沸石分子筛为主）对其的吸附机制，建立多孔结构材料对有机分子污染物的吸附模型。在上述多孔结构材料对有机分子的吸附模型的基础上，研究多孔结构材料对有机分子污染物-邻苯二甲酸酯类的吸附方法，通过研究不同多孔结构材料对分子污染物的吸附性能（吸收力和有效粘附系数），掌握多孔结构材料对有机分子的吸附规律，为制备整体式多孔吸附结构选择合适的材料。根据多孔结构材料对有机分子污染物的吸附规律，选取合适的多孔材料作为吸附剂；通过物理化学手段对吸附剂进行修饰改性，改变亲水/亲油性质，调节其孔径大小，使其能够对邻苯二甲酸酯类物质达到最好的吸附效果（邻苯二甲酸酯的分子直径在0.7～1 nm左右，沸石分子筛的孔径一般在0.28～1 nm之间）。通过基于便利性、实用性和可操作性考虑，选择蜂窝陶瓷作为整体式多孔吸附结构-分子吸附器基底材料。通过比较分析各种整体式分子吸附器制备技术及经济性，选择合适的技术路线制备整体式分子吸附器，并对所制备整体式分子吸附器的宏观性能和微观性能进行测试。. 结果表明，13X型分子筛分子吸附器对于邻苯二甲酸二丁酯具有优良的吸附效果，可用于航天器污染控制，为航天器在轨运行的污染控制提供理论基础和技术支持，具有重要的现实意义。