一种具有高机械强度的超弹性双层光热水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及功能材料制备技术领域，公开了一种具有高机械强度的超弹性双层光热水凝胶及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将脱木质素木块浸入氢氧化钠溶液搅拌得到悬浮液，过滤、洗涤至中性并冷冻干燥后得到纤维素纤维并将其加入聚乙烯醇水溶液，分散后加入交联剂和催化剂搅拌得到混合溶液；将混合溶液均分为A部分与B部分，将A部分倒入模具并置于液氮中定向冷冻，B部分中加吸光剂后倒入模具中定向冷冻；连同模具冷冻后取出凝胶解冻，浸泡至中性得到超弹性双层光热水凝胶。本发明专利技术中超弹性双层光热水凝胶能够在复杂恶劣环境中保持结构稳定性和高效、长期、稳定蒸发。稳定蒸发。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高机械强度的超弹性双层光热水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于功能材料制备
，具体涉及一种具有高机械强度的超弹性双层光热水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]淡水资源匮乏是制约人类可持续发展的重要问题。利用界面太阳能蒸汽产生进行海水淡化和水质净化以生产清洁水，被认为是解决当前所提问题的重要方法。开发用于光热转化的高效太阳能光热材料是其技术的核心。其中，水凝胶基材料被认为是水蒸发过程中最重要的材料之一。
[0003]水凝胶是一种由亲水性聚合物交联而形成的由大量水分子组成的聚合物网络，其独特的三维孔道结构不仅能够保证水分子的传输，提高水蒸发速率，并且可以增强内部光的反射和散射，从而捕获更多的光能。然而，传统的水凝胶蒸发器通常只具有单一的网络。由于缺乏结构复杂性，导致其性质柔软且机械强度有限，应用在酸碱、重金属工业废水以及土壤等恶劣环境中时，其聚合物网络结构极易被破坏，导致孔道收缩塌陷或阻塞。除此之外，大多化学交联的水凝胶由于共价键的不可逆性，弹性较低，一旦受到负荷，就会出现破损，严重影响蒸发性能。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高机械强度的超弹性双层光热水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将脱木质素木块浸入浓度为4～6％的氢氧化钠溶液中；在75～80℃下搅拌为4～6h后得到悬浮液，将悬浮液冷却到室温后过滤，用去离子水洗涤至中性，得到原木纤维；先在
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15℃～
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30℃下冷冻4～8h，再在
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40℃～
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65℃下真空冷冻干燥36～72h处理，得到纤维素纤维；2)将聚乙烯醇与去离子水混合得到质量百分浓度为2～4％的聚乙烯醇水溶液；之后加入步骤1)中所得的纤维素纤维，分散后加入交联剂和催化剂，室温下搅拌得到混合液；其中，聚乙烯醇与纤维素纤维的质量比为1～3:1；交联剂、催化剂与聚乙烯醇水溶液的体积比为1:5：80～100；将混合液均分为A部分与B部分，其中B部分中加入吸光剂；3)先将A部分倒入模具中并置于液氮中进行定向冷冻，之后将B部分倒入同一模具中，于液氮中进行定向冷冻直至凝胶完全冻结；之后连同模具在
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15℃～
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30℃下冷冻8h，取出凝胶后在室温中解冻，用去离子水浸泡至中性，得到超弹性双层光热水凝胶。2.如权利要求1所述的一种具有高机械强度的超弹性双层光热水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中脱木质素木块由以下方法制备得到：将8～12g亚氯酸钠和2～3mL乙酸加入400～600mL去离子水中混合搅拌；再将切割后的木块浸入上述溶液中，在90～100℃恒温搅拌6～8h得到混合溶液，将混合溶液冷却到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨进，朱琳，张东方，张雪，宋浩杰，贾晓华，王思哲，李永，邵丹，冯雷，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：