[發明專利]一種S形MoS2

有效

• 申請號: 202210074356.4
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114380349B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 黃瑋;劉鐘馨;王潔瓊;王敦
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 文小花

本申請公開了一種S形MoS₂?Ti網光?電?熱海水淡化膜的制備方法，所述海水淡化膜以鈦網或鈦合金網作為基底，再與光吸收材料結合，最后進行結構裁切，制成海水淡化膜，具體包括以下步驟：基底預處理：將基底進行清洗，然后進行刻蝕處理；將硫脲和四水合鉬酸銨混合制成光吸收材料；將預處理后的基底與光吸收材料反應，得到光熱膜；再將所述光熱膜進行結構裁切，制成海水淡化膜。本申請所述的海水淡化膜表面通過水熱合成的方式負載了硫化鉬納米花，其中Ti網或Ti合金網作為基底材料，MoS₂作為光吸收材料；并且通過將MoS₂?Ti網裁剪成S形結構，使其能夠更有利于產生焦耳熱效應，實現光?電?熱海水淡化。

技術領域

本申請涉及光熱轉換材料，特別涉及一種S形MoS₂-Ti網光-電-熱海水淡化膜的制備方法。

背景技術

隨著人類生活水平的不斷提高，河流湖泊的污染、世界凈水的缺乏等問題逐年顯現出來；太陽能驅動的水蒸發是解決上述水環境問題的一種綠色新型有效的方法；開發無毒、無污染、可持續的有效解決策略至關重要。近年來，研究者們發展了多種新型光熱轉換材料，其可以高效地將光能轉換為熱能，從而解決能源與生物醫學等問題；光熱轉換材料通常具有較高的光熱轉化效率、原料廉價易得及制備方法簡單等優點。然而目前所開發的光熱材料仍存在諸多缺點，如光熱穩定性差、光學吸收范圍窄及生物毒性大，用于太陽能驅動水蒸發的光熱膜具有制備復雜、成本高及產率低等缺點；因此，開發具有優異的光熱穩定性、較寬的光譜吸收及良好生物安全性的光熱轉換材料迫在眉睫。

此外，為了更好地提高整個體系的水蒸發性能，除了優化材料的光吸收性能，減少器件的熱損失效能之外，還有通過引入額外的能量源以此來提高整體的蒸發速率。風能作為取之不盡用之不竭的清潔能源，其在減少二氧化碳排放，舒緩氣候變化等擁有著不俗的表現，但由于風能在自然界的存在并不穩定，很大程度上依賴于地理位置和氣候條件，這些都是限制風能在光熱水蒸發領域應用的重要因素；而電能盡管其并不能像風能那樣取之不盡用之不竭，但由于其能夠穩定的輸出并且不收地理條件等限制，綜合考慮電能是作為第二能量源的首選；電-熱系統產生的熱量(Q)與電阻(R)和電流的平方(I²)成正比(Q＝I²R)，但是鈦以及鈦合金網是良導體，本身內部電阻很小，未經裁切的大塊鈦和鈦合金網內部電阻太小而無法滿足電-熱系統的高發熱量要求。根據R＝ρL/S(ρ為比例系數，由導體的材料和周圍溫度所決定，稱為電阻率；L為導體長度，S為導體橫截面積)，通過延長導體長度(L)和減小導體橫截面積(S)可以顯著提高導體內阻(R)。因此將金屬網裁剪成S形或I型等特定形狀才能滿足電熱系統的工作要求。

發明內容

鑒以此，本申請提出一種S形MoS₂-Ti網光-電-熱海水淡化膜的制備方法，旨在將光吸收材料MoS₂與穩定的Ti網或Ti合金網基底進行復合，以形成性能優異的MoS₂-Ti網膜，并通過對MoS₂-Ti網的二次結構設計使其在最大程度地保證原有完整度下，擁有比初始MoS₂-Ti網更大的內部電阻，為后續的光-電-熱蒸發提供更大的蒸發性能。

本申請的技術方案是這樣實現的：

一種S形MoS₂-Ti網光-電-熱海水淡化膜的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)基底預處理：將基底進行清洗，然后進行刻蝕處理；

(2)將硫脲和四水合鉬酸銨混合制成光吸收材料；

(3)將預處理后的基底與光吸收材料反應，得到光熱膜；

(4)再將所述光熱膜進行結構裁切，制成海水淡化膜。

進一步的技術方案是，所述鈦合金為鈦和過渡金屬、非金屬中的一種或多種元素組成的。