[發明專利]碳納米管基單向導濕光熱膜、制備方法和制得的太陽能界面蒸發裝置

有效

• 申請號: 202210246924.4
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114619748B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 歐康康;侯怡君;齊琨;周玉嫚;何建新;佑曉露;陳晨;吳俊妍;李靜博;周美玲;馬紀鋒;宋玉堂;任宇紅
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: B32B27/40
• 分類號: B32B27/40;B32B27/02;B32B23/02;B32B23/08;B32B23/10;B32B9/02;B32B9/04;B32B9/00;B32B38/08;B32B38/16;C02F1/14;D01D5/00;D06M11/74;D06M101/06
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述的單向導濕光熱膜是由碳納米管基導電墨水、纖維素纖維無紡布、聚氨酯納米纖維膜組成，具體方法如下：

步驟（1）：將肝素鈉加入到去離子水中，攪拌溶解得到透明的肝素鈉溶液；將羧基化碳納米管加入到肝素鈉溶液中，攪拌混合并置于冰水浴中超聲處理得粗制的碳納米管分散液；將粗制碳納米管分散溶液進行離心分離，收集上清液并重復離心，得到高分散碳納米管溶液；

步驟（2）：將纖維素纖維無紡布浸入步驟（1）制得的高分散碳納米管導電墨水中，在一定浴比條件下浸漬后進行數次浸軋-烘干操作，浸軋-烘干后得碳納米管基無紡布；

步驟（3）：將聚氨酯加入到四氫呋喃與N,?N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，40℃條件下攪拌4~6h，得到聚氨酯紡絲液，以碳納米管基無紡布作為接收基材，將聚氨酯紡絲液進行靜電紡絲噴覆到碳納米管基無紡布表面，得到具有單向導濕功能的微納結構光熱膜即碳納米管基單向導濕光熱膜。

2.根據權利要求1所述的碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的肝素鈉分子量為4500~28000，所述肝素鈉占去離子水質量的0.75%~1.50%；所述碳納米管與肝素鈉的質量比為1.0:（1.5~3.0）。

3.根據權利要求1所述的碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的超聲時間為30~60?min，離心速率為5000?r/min，每次離心10~15?min，重復離心1~3次。

4.根據權利要求1所述的碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中的纖維素纖維無紡布為棉纖維無紡布或黏膠纖維無紡布。

5.根據權利要求1所述的碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中的浸漬時間為10~15min，浴比為1:（30~50），浸軋-烘干次數為4~7次，控制帶液率在70~100%。

6.根據權利要求1所述的碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中聚氨酯紡絲液的質量分數為12%~14%，四氫呋喃與N,?N-二甲基甲酰胺的質量比為1:1。

7.根據權利要求1所述的碳納米管基單向導濕光熱膜的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中的靜電紡絲條件為：紡絲電壓為20~25?kV，紡絲溶液總流量為0.06~0.10?mL/min，紡絲針頭與接收裝置的垂直距離為15~20?cm，紡絲時間為1~2h，接收滾筒轉速150?rpm/min。

8.利用權利要求1-7任一所述的制備方法制得的碳納米管基單向導濕光熱膜。

9.一種太陽能界面蒸發裝置，其特征在于，所述的太陽能界面蒸發裝置是由碳納米管基單向導濕光熱膜、支撐層、引流層以及隔熱層自上而下依次組裝而成；所述碳納米管基單向導濕光熱膜為利用權利要求1-7任一所述的制備方法制得的碳納米管基單向導濕光熱膜。

10.根據權利要求9所述的太陽能界面蒸發裝置，其特征在于，所述的支撐層為聚丙烯材料的空心圓臺，引流層為棉型紗布，隔熱層為二氧化硅氣凝膠；所述的棉型紗布包裹在二氧化硅氣凝膠表面。