【技术实现步骤摘要】
一种光热转化PVA/rGO/木材气凝胶复合水凝胶及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于材料制备领域,具体涉及一种光热转化PVA/rGO/木材气凝胶复合水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]水凝胶具有独特三维交联聚合物网格结构,是一种理想的界面光热转化材料。水凝胶的3D网络骨架不仅是光吸收剂的天然载体,同时受亲水聚合物链的水活化作用,蒸发过程为分子水平,界面光蒸发效率更高。然而,传统水凝胶材料的水通量并不满足界面光蒸发所需的水量,同时,因其含水率极高,难以漂浮于水面,不仅增加了热能向体相水传导的损耗,而且不符合界面光蒸发系统的要求。
技术实现思路
[0003]本专利技术成功设计了新的制备路径,使用价格低廉的PVA
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1799为聚合物骨架,PVA溶液与氧化石墨烯溶液充分混合后加入交联剂戊二醛和催化剂硫酸,得到光热转化水凝胶前驱体溶液,再立即向纤维素气凝胶表面缓慢滴加PVA/GO水凝胶前驱体溶液,然后在液氮浴的铜板上进行定向冷冻,随后放在冰箱中冷藏,产物解冻后经过水合肼还原得到 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光热转化PVA/rGO/木材气凝胶复合水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将PVA和十二烷基硫酸钠加入去离子水,磁力搅拌直至完全溶解,再加入依次硫酸溶液、戊二醛溶液并搅拌,得到PVA水凝胶前驱体溶液;(2)将PVA和十二烷基硫酸钠加入去离子水,磁力搅拌直至完全溶解,再加入氧化石墨烯溶液,搅拌使溶液充分混合,得到PVA/GO水凝胶前驱体溶液;(3)将去离子水、乙酸和亚氯酸钠混合得到脱木素溶液,将打磨光滑的木块浸于脱木素溶液,在85℃加热12 h,获得原木纤维素,然后用无水乙醇对原木纤维素进行脱色,再洗涤去除无水乙醇,先
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22℃下冷冻8 h,再
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43℃下真空冷冻干燥48 h处理,得到木材气凝胶;(4)将步骤(1)得到的PVA水凝胶前驱体溶液滴到步骤(2)的木材气凝胶上,木材气凝胶被充满后,倒去多余的PVA水凝胶前驱体溶液,得到纤维素气凝胶,再立即向纤维素气凝胶表面滴加PVA/GO水凝胶前驱体溶液,得到PVA/GO/木材气凝胶前躯体;(5)将PVA/GO/木材气凝胶前躯体放入模具中并置于液氮浴中,待凝胶表面冻结出现冰霜后,连同模具移入
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22℃温度中充分交联4 h,取出凝胶后室温中解冻,用去离子水浸泡至中性,得到定向冰模板法PVA/GO/木材气凝胶复合水凝胶;然后将其置于水合肼还原液中,在85℃下还原2 h,再用去离子水浸泡至中性,得到定向冰模板法PVA/rGO/木材气凝胶复合水凝胶;(6)将步骤(5)中定向冰模板法PVA/rGO/木材气凝胶复合水凝胶用液氮冷冻之后进行冷冻干燥,将产物放入85℃热水中溶胀2 h得到定向冰模板法冷冻干燥PV...
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