[發(fā)明專利]一種兼具親水性和自漂浮性能的黑色復(fù)合材料及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710978826.9
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN107572626B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘琰澤;王宗花;陳積世
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/14
• 分類號(hào): C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董潔

1.一種兼具親水性和自漂浮性能的黑色復(fù)合材料的制備方法，其特征是：

包括如下步驟：

(1)碳材料的預(yù)處理：

以濃硫酸為插層劑，以硝酸作為氧化劑，在兩種酸的作用下碳材料的層狀結(jié)構(gòu)被打開，形成插層碳材料；

(2)大尺寸碳材料的制備：

將步驟(1)中預(yù)處理后的碳材料與濃硫酸、硝酸鈉、高錳酸鉀混合均勻，在低溫條件下進(jìn)行攪拌反應(yīng)后繼續(xù)在室溫下進(jìn)行攪拌反應(yīng)，然后將反應(yīng)后的混合物采用雙氧水進(jìn)行滴定，固液分離，將得到的固體進(jìn)行洗滌，得到的黃褐色膠狀物質(zhì)，干燥后即為所需要的大尺寸碳材料；

(3)復(fù)合材料前驅(qū)體的制備：

將步驟(2)中的大尺寸碳材料加入水中，經(jīng)過超聲處理，得到均勻分散的大尺寸碳材料分散液；

將親水材料加入水中，經(jīng)過超聲處理，得到均勻分散的親水材料分散液；

將大尺寸碳材料分散液與親水材料分散液按照設(shè)定比例混合均勻，然后將其注入模具中，真空干燥，定型，得復(fù)合材料前驅(qū)體；

(4)復(fù)合材料的制備：

采用還原劑水合肼對復(fù)合材料前驅(qū)體進(jìn)行處理，再采用150℃高溫對復(fù)合材料進(jìn)行整體處理，最終得到兼具親水性和自漂浮性能的復(fù)合材料；

其中，所述親水材料為纖維素、紙纖維、羧甲基纖維素鈉、植物纖維中的一種或多種；所述碳材料為下述材料的一種或多種：石墨、膨脹石墨、石墨烯、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、木炭、碳化植物纖維。

2.如權(quán)利要求1所述的兼具親水性和自漂浮性能的黑色復(fù)合材料的制備方法，其特征是：步驟(1)中，所述碳材料、濃硫酸、硝酸的添加比例為5-20g:100-400mL:50-200mL。

3.如權(quán)利要求1所述的兼具親水性和自漂浮性能的黑色復(fù)合材料的制備方法，其特征是：步驟(3)中，將步驟(2)中的大尺寸碳材料加入水中，經(jīng)過超聲處理1～5h；

將親水材料加入水中，經(jīng)過超聲處理1～5h。

4.如權(quán)利要求1所述的兼具親水性和自漂浮性能的黑色復(fù)合材料的制備方法，其特征是：步驟(3)中，所述大尺寸碳材料與親水材料的質(zhì)量比例為1：1～1：5。

5.權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的兼具親水性和自漂浮性能的黑色復(fù)合材料的制備方法制備的黑色復(fù)合材料作為光吸收體在海水淡化或海水粗鹽提取中的應(yīng)用。