一种光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料及制备方法和应用技术

技术编号:29383512 阅读:27 留言:0更新日期:2021-07-23 22:14
本发明专利技术公开了一种光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料及制备方法和应用,它是以Al、TiO2、B2O3、Ti、B4C、C3N4粉末为原料,添加不同体积分数的能提供N元素的造孔剂,之后采用激光束引发自蔓延反应,主要物相组成为Al2O3+TiB2+Ti(C,N)+TiC或+少量TiO2或+少量B2O3或+少量AlN。本发明专利技术克服现有光热多孔陶瓷材料工艺复杂、成本高、热稳定性差,孔径小以及光热海水淡化效率不高的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料及制备方法和应用
本专利技术涉及太阳能海水淡化领域,具体涉及一种具有多级结构的多孔材料及其制备方法和应用。该专利技术光热多孔陶瓷材料,利用界面光热转化技术,可实现较为高效的光吸收,同时该材料的亲水性、良好的热稳定及化学稳定性也为实现超快速的海水蒸发速率以及长期使用的稳定性奠定了良好的基础。
技术介绍
随着全球工业化进程发展的加快,能源紧缺及淡水资源短缺问题日益严重,丰富的海水资源使海水淡化技术成为解决全球淡水资源危机的重要手段之一。然而,常规的海水淡化技术由于设备复杂,运行成本高、能耗高、效率低限制了其广泛应用,同时也加剧了能源紧缺的情况。因此,利用清洁无污染以及可再生的太阳能进行海水淡化将成为重要的发展方向。多孔材料由于其较高的孔隙率及三维连通的孔道为海水蒸发过程中蒸汽的快速逸出提供了有利条件从而为高的海水蒸发速率奠定了基础。中国专利申请号202010031501.1公开了一种以高硅高钙工业固体废弃物为原料流延成型制备脱盐用疏水多孔硅灰石陶瓷膜的方法。它是以高硅高钙固废为原料,将活化后的高硅高钙固废与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料,其特征在于,它是以Al、TiO

【技术特征摘要】
1.一种光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料,其特征在于,它是以Al、TiO2、B2O3、Ti、B4C、C3N4粉末为原料,添加不同体积分数的能提供N元素的造孔剂,之后采用激光束引发自蔓延反应,主要物相组成为Al2O3+TiB2+Ti(C,N)+TiC或+少量TiO2或+少量B2O3或+少量AlN;通过C3N4在反应过程中的分解可以得到100-600nm以内的小孔,反应物B4C在反应过程中的分解及柯肯达尔效应可以得到3.5-10μm以内的小孔,Ti在反应过程中的熔融流动可以形成20-80μm的孔,而造孔剂的分解可以得到100-800μm的大孔,由不同成孔机理可以形成三维连通的多级多孔结构;上述粉末质量比为:
Al:TiO2:B2O3:Ti:B4C:C3N4=(9-18):(8-16):(7-14):(18-36):(7-14):(23-27),NH4HCO3粉末的体积分数占总粉末体系体积的0~15%。


2.如权利要求1所述的光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料,其特征在于,所述的造孔剂为NH4HCO3,尿素或(NH4)2CO3。


3.一种光热海水淡化用多级多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:多孔陶瓷材料准备
第1.1步:粉体准备:
以(100-200)目Al、(200-300)目TiO2、(100-200)目B2O3、(200-300)目Ti、(1600-3000)目B4C、(500-1000)目C3N4粉末为原料,粉末质量比为:Al:TiO2:B2O3:Ti:B4C:C3N4=(9-18):(8-16):(7-14):(18-36):(7-14):(23-27),NH4HCO3粉末的体积分数为0~15%,将混合粉体装入三维混料机混合8小时;
第1.2步:模压成型:
将混合...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔洪芝徐瑞琪魏娜李健赵明岗
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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