[發明專利]一種用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料及其制備方法有效

申請號：	202010060200.1	申請日：	2020-01-19
公開（公告）號：	CN111285704B	公開（公告）日：	2022-04-26
發明（設計）人：	修慧娟;楊雪;李金寶;崔雨馨;馮盼;馬飛燕;趙欣;薛白亮;岳小鵬	申請（專利權）人：	陜西科技大學
主分類號：	C08J9/28	分類號：	C08J9/28;C04B38/00;C01B32/05;C02F1/14;C02F103/08;C04B111/40
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	李曉曉
地址：	710021***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于海水淡化纖維素源碳基光熱轉換材料及其制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料的制備方法，首先將納米纖維素、泡孔調節劑、環氧樹脂、聚酰胺樹脂及水混合，攪拌至均勻，靜置脫氣，得到均質懸浮液，并進行定向冷凍，干燥，得到纖維素基多孔材料；碳化處理，得到所述的用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料；本發明通過采用納米纖維素為基材，以環氧樹脂和聚酰胺樹脂為膠黏劑，通過冷凍、干燥，冰晶升華后產生孔隙，使其具有豐富多孔的網絡結構，利于光線在纖維素源碳基光熱轉換材料中進行多重散射，有效提高了太陽能的吸收率，滿足太陽能海水淡化需要，提高了界面光蒸汽轉化效率，實現了海水淡化效率的最大化；原料廣泛，成本低，且具有生物降解性能。

技術領域

本發明屬于太陽能海水淡化技術領域，特別涉及一種用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料及其制備方法。

背景技術

隨著全球人口的快速增長和水污染問題的日益嚴重，淡水資源緊缺已成為全球性的危機。太陽能是一種清潔可持續能源，利用太陽能進行海水淡化以獲得人類可用的淡水是一種簡單可行且有效的方法。現有技術中，太陽能光熱轉換材料多為等離激元材料、半導體材料、碳基材料；其中等離激元材料和半導體材料存在成本高、生物降解性差、載體層污染水體等缺點，而碳基材料大多來源于天然植物，其結構、性能和規模往往受到天然原料本身結構和尺寸限制，很難實現材料結構與性能的優化調控。因此，開發低成本、結構可控、清潔環保的新型高效光熱轉換材料，成為太陽能海水淡化領域亟需解決的關鍵問題。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料及其制備方法，以解決現有技術中的太陽能光熱轉換材料成本較高，生物降解性差及結構不可控的技術問題，以實現太陽能的高效利用及水的高效蒸發。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

本發明提供了一種用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將納米纖維素、泡孔調節劑、環氧樹脂、聚酰胺樹脂及水混合，配制得到混合懸浮液；

步驟2、對混合懸浮液進行攪拌至均勻，靜置脫氣，得到均質懸浮液；

步驟3、對步驟2中的均質懸浮液進行定向冷凍，干燥，得到纖維素基多孔材料；

步驟4、將纖維素基多孔材料進行碳化處理，得到所述的用于海水淡化的纖維素源碳基光熱轉換材料。

進一步的，步驟1中，混合懸浮液中各組分的含量分別為：納米纖維素：1～10wt％、環氧樹脂：2～10wt％、聚酰胺樹脂：5～10wt％、泡孔調節劑：1～20wt％及水其余量；上述組分的含量合計為100wt％。

進一步的，步驟2中，將混合懸浮液置于高速頂置攪拌器中進行攪拌，攪拌轉速為1000～2000r/min，攪拌時間10～30min。

進一步的，步驟2中，靜置脫氣時間為12～24h。

進一步的，步驟3中，定向冷凍時間為5-20h，冷凍溫度為-80℃～-18℃。