用于高效水雾收集的先进纤维素材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供的用于高效水雾收集的先进纤维素材料及制备方法和应用，所述先进纤维素材料以裁剪后的疏水性聚合物薄膜为骨架，所述骨架包括竖直矩形通道，竖直矩形通道两侧分别设有多个三角形，两侧的三角形分别呈非对称布置，以疏水基团修饰的两亲性纤维素衍生物为涂层涂覆在每个三角形表面。本发明专利技术仿造了仙人掌刺和甲壳虫鞘翅的生物学特征，利用双重仿生原理加速了雾滴的汇聚和脱落。相比于传统的雾收集表面，本发明专利技术采用价廉、绿色可再生的纤维素作为两亲性涂层原料，且制备方法简单，其表面存在的静电吸附作用能进一步增强水收集效率，适合推广。适合推广。适合推广。

【技术实现步骤摘要】
用于高效水雾收集的先进纤维素材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及木质纤维素类生物质高值化利用
，具体涉及用于高效水雾收集的先进纤维素材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着全球范围内的人口增长和能源消耗，日益严峻的水资源短缺向科学和工程界提出了前所未有的挑战。大气水是一种随处可见的环境资源，含量约为1.29x10
16 kg，相当于全球每年用水总量的三倍。开发大气水捕获新技术作为清洁水来源受到了越来越多的关注。其中，雾收集作为典型的空气水捕获方案，可实现快速的现场生产。其收集方式多启发于原始生物适应性进化以应对恶劣环境的生物学特征。如仙人掌提供表面能梯度和非对称曲率的刺，沙漠甲虫提供亲水疏水表面化学的鞘翅，以及猪笼草具有光滑表面的内壁等。因此，巧妙地仿制这些有趣的生物学特征是缓解水资源短缺的有效途径。
[0003]雾收集的过程主要包括雾捕捉(液滴成核)和液滴运输(液滴去除)。基于单一仿生的表面在雾收集过程中可能会受到某一方面的限制。如非对称的尖刺表面的亲水性会导致水膜屏蔽现象，超亲水/疏水表面区域化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高效水雾收集的先进纤维素材料，其特征在于，所述先进纤维素材料以裁剪后的疏水性聚合物薄膜为骨架，所述骨架包括竖直矩形通道，竖直矩形通道两侧分别设有多个三角形，两侧的三角形分别呈非对称布置，以疏水基团修饰的两亲性纤维素衍生物为涂层涂覆在每个三角形表面。2.根据权利要求1所述的用于高效水雾收集的先进纤维素材料，其特征在于，所述疏水性聚合物薄膜的厚度为10～2000μm，所述三角形高为1～50mm，宽为0.3～20mm，三角形与竖直矩形通道之间的夹角为10～170
°
，竖直矩形通道的宽度为0.5～20mm，同侧三角形之间的垂直间距分别为0～100mm，与对侧三角形之间的垂直间距分别为0～100mm。3.根据权利要求1所述的用于高效水雾收集的先进纤维素材料，其特征在于，所述疏水性聚合物薄膜为氟类聚合物薄膜，所述氟类聚合物薄膜为聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚氟乙烯丙烯(FEP)中的任意一种。4.根据权利要求1所述的用于高效水雾收集的先进纤维素材料，其特征在于，所述疏水基团修饰的两亲性纤维素衍生物涂层的负载量为1～50mg/cm2。5.根据权利要求1所述的用于高效水雾收集的先进纤维素材料，其特征在于，所述含有长链烷基基团的化...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂双喜，张松，迟明超，王双飞，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：