[發明專利]基于生物精細結構及表面等離子共振效應的光熱轉化系統

在審

• 申請號: 201710502254.7
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107421131A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 顧佳俊;章瀟慧;孫誠;祝弘濱;劉佰博;張麗嬌;張荻
• 申請（專利權）人: 中車工業研究院有限公司;上海交通大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/48;C23C14/34;C23C14/20;C23C18/44;F22B1/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王文君,王文紅

1.一種基于生物精細結構及表面等離子共振效應的光熱轉化系統，其特征在于，包括具有生物形態精細分級結構的金屬材料，以及吸熱材料，所述具有生物形態精細分級結構的金屬材料粘接在吸熱材料的一側。

2.根據權利要求1所述的光熱轉化系統，其特征在于，所述具有生物形態精細分級結構的金屬材料是在模板化的生物翅膀表面鍍覆納米級貴金屬顆粒而得；所述貴金屬選自金、銀、鉑、銥、釕、銠中的一種或多種；鍍覆的金屬顆粒層厚度為20-50nm。

3.據權利要求1所述的光熱轉化系統，其特征在于，所述吸熱材料為碳紙、碳布、碳氈、碳納米管、紙、石墨烯中的一種或兩種。

4.據權利要求1～3任一項所述的光熱轉化系統，其特征在于，所述生物形態精細分級結構包括周期式排布的分立突起型嵴結構，和/或末端分叉的樹枝狀結構。

5.據權利要求4所述的光熱轉化系統，其特征在于，所述生物形態精細分級結構是以生物的翅膀為基體，經過酸溶液脫礦處理得到。

6.權利要求1～5任一項所述基于生物精細結構及表面等離子共振效應的光熱轉化系統的制備方法，其特征在于，包括生物翅膀脫礦處理和表面鍍覆貴金屬顆粒的操作，

所述生物翅膀脫礦處理，是以蝴蝶、飛蛾、蜻蜓的翅膀為基體，在常溫下用酸溶液處理，所述酸溶液為硫酸、硝酸、鹽酸中的一種，質量濃度為5～20％；處理的時間為1～5小時，干燥后得到生物翅膀模板；

所述表面鍍覆貴金屬顆粒，是將貴金屬顆粒通過化學施鍍和/或等離子濺射的方法，鍍覆到所述生物翅膀模板上，得到具有生物形態精細分級結構的金屬材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述化學施鍍為：將生物翅膀模板置于化學鍍液中20-30min；所述化學鍍液由質量濃度的0.2～5％金屬鹽溶液、2～5％氨水，2～10％絡合劑、余量的水組成；所述金屬鹽為硝酸銀、溴化銀、氯金酸鈉、氯鉑酸、氯銥酸中的一種；所述絡合劑為檸檬酸鈉、EDTA二鈉鹽、三乙醇胺、酒石酸鉀納中的一種或多種。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，還包括將具有生物形態精細分級結構的金屬材料粘接到吸熱材料上的操作；所述粘接采用防水的粘接劑。

9.權利要求1～5任一項所述基于生物精細結構及表面等離子共振效應的光熱轉化系統的應用，其特征在于，將所述光熱轉化系統置于光照下，所述光熱轉化系統與待加熱液體接觸。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述待加熱液體為海水；所述光熱轉化系統置于水面上、或水面下0.2cm以內。