一种功能化二硫化钼及其制备方法、光热涂料及其应用技术

本发明专利技术提供了一种功能化二硫化钼及其制备方法、光热涂料及其应用。本发明专利技术的功能化二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：将二硫化钼纳米片与含巯基的有机物经过反应，即得功能化二硫化钼；其中，含巯基的有机物包括巯基乙酸、硫代甘油、巯基乙胺中的至少一种。本发明专利技术的功能化二硫化钼的制备方法，通过官能团改性在二硫化钼表面引入羧基、羟基、氨基三种官能团，再与有机物复合制成涂料，从而低成本、规模化地实现二硫化钼光热应用；功能化二硫化钼操作简单，实现二硫化钼与有机物的结合，为后续涂料化奠定基础；二硫化钼功能化与有机物结合制成涂料用于光热脱盐，实现低成本、绿色高效的二硫化钼光热应用。硫化钼光热应用。硫化钼光热应用。

【技术实现步骤摘要】
一种功能化二硫化钼及其制备方法、光热涂料及其应用


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种功能化二硫化钼及其制备方法、光热涂料及其应用。

技术介绍

[0002]淡水资源短缺是21世纪最具挑战性的问题之一，地球表面96.5％的水资源是海水，因此海水淡化是一种理想的解决方案。太阳能作为一种可再生的清洁能源，通过将太阳能转化为热能加热液态水产生蒸汽生成淡水是一种可持续发展的方法。近年来，二硫化钼因其丰富的地球储量，化学性能稳定及优异的二硫化钼作为太阳能蒸汽生成的潜在功能材料。由于量子的限制效应，体相MoS2剥离成单层MoS2纳米片，随着层数的减少，间接带隙逐渐增大，层数减至单层时，间接带隙1.2eV转变为直接带隙1.9eV，电子性质会发生显著变化，其与体材料相比，近红外吸光度显著增加，能表现出高效的光热效应。但是，因为二硫化钼表面缺少相应的官能团，限制了与有机物的复合，基于此，有必要对此进行改进。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出了一种功能化二硫化钼及其制备方法、光热涂料及其应用，以解决或部分解决现有技术中存在的技术问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种功能化二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0005]将二硫化钼纳米片与含巯基的有机物经过反应，即得功能化二硫化钼；
[0006]其中，含巯基的有机物包括巯基乙酸、硫代甘油、巯基乙胺中的至少一种。
[0007]优选的是，所述的功能化二硫化钼的制备方法，将二硫化钼纳米片、含巯基的有机物和水混合后，超声处理1～5h，然后搅拌20～30h，过滤，即得功能化二硫化钼。
[0008]优选的是，所述的功能化二硫化钼的制备方法，所述二硫化钼纳米片、含巯基的有机物和水的质量比为(0.05～0.2):(0.1～15):(5～100)。
[0009]第二方面，本专利技术还提供了一种功能化二硫化钼，采用所述的制备方法制备得到。
[0010]第三方面，本专利技术还提供了一种光热涂料，包括所述的制备方法制备得到的功能化二硫化钼或所述的功能化二硫化钼。
[0011]优选的是，所述的光热涂料，还包括：粘结剂、增稠剂、分散剂和表面活性剂。
[0012]优选的是，所述的光热涂料，所述粘结剂为水性聚氨酯乳液；
[0013]和/或，所述增稠剂包括羧甲基纤维素和/或羟乙基纤维素；
[0014]和/或，所述分散剂包括水和异丙醇；
[0015]和/或，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
[0016]优选的是，所述的光热涂料，所述功能化二硫化钼、粘结剂、增稠剂、分散剂和表面活性剂的质量比为(1～5):(5～25):(1～10):(30～120):(0.01～0.05)。
[0017]第四方面，本专利技术还提供了一种所述的光热涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0018]将功能化二硫化钼加入至分散剂中，再加入表面活性剂，搅拌，然后加入粘结剂、
增稠剂，继续搅拌即得光热涂料。
[0019]第五方面，本专利技术还提供了一种所述的光热涂料或所述的制备方法制备得到的光热涂料作为光热材料的应用。
[0020]本专利技术的一种功能化二硫化钼的制备方法、光热涂料相对于现有技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术的功能化二硫化钼的制备方法，通过采用巯基乙酸、硫代甘油、巯基乙胺与二硫化钼纳米片反应，通过官能团改性在二硫化钼表面引入羧基、羟基、氨基三种官能团，再与有机物复合制成涂料，从而低成本、规模化地实现二硫化钼光热应用；功能化二硫化钼操作简单，实现二硫化钼与有机物的结合，为后续涂料化奠定基础；二硫化钼功能化与有机物结合制成涂料用于光热脱盐，实现低成本、绿色高效的二硫化钼光热应用。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例1～3中制备得到的功能化二硫化钼的红外光谱图；
[0024]图2为实施例4中光热涂料制成的蒸发器的实物图；
[0025]图3为不同蒸发器在光照下盐水随时间质量变化；
[0026]图4为1KW m
‑2光强下不同蒸发器的蒸发速率和相应的蒸发效率；
[0027]图5为不同蒸发器在在1KW m
‑2光照1h后表面温度变化；
[0028]图6为功能化二硫化钼化学式；
[0029]图7为功能化二硫化钼、水性聚氨酯及羟甲基纤维素/羟乙基纤维素发生的反应。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本申请实施例提供了一种功能化二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0032]将二硫化钼纳米片与含巯基的有机物经过反应，即得功能化二硫化钼；
[0033]其中，含巯基的有机物包括巯基乙酸、硫代甘油、巯基乙胺中的至少一种。
[0034]上述实施例中，二硫化钼与巯基乙酸反应得到羧基功能化二硫化钼，二硫化钼与硫代甘油反应得到羟基功能化二硫化钼，二硫化钼与巯基乙胺反应得到氨基功能化二硫化钼；通过官能团改性在二硫化钼表面引入羧基、羟基、氨基三种官能团，再与有机物复合制成涂料，从而低成本、规模化地实现二硫化钼光热应用；功能化二硫化钼操作简单，实现二硫化钼与有机物的结合，为后续涂料化奠定基础；二硫化钼功能化与有机物结合制成涂料用于光热脱盐，实现低成本、绿色高效的二硫化钼光热应用。
[0035]在一些实施例中，将二硫化钼纳米片、含巯基的有机物和水混合后，超声处理1～
5h，然后搅拌20～30h，过滤，即得功能化二硫化钼。
[0036]在一些实施例中，二硫化钼纳米片、含巯基的有机物和水的质量比为(0.05～0.2):(0.1～15):(5～100)。
[0037]在一些实施例中，二硫化钼纳米片既可以直接购买也可以采用常规方法电化学液相超声剥离制得，二硫化钼纳米片粒径≤100nm。
[0038]基于同一专利技术构思，本申请实施例还提供了一种功能化二硫化钼，采用上述的制备方法制备得到。
[0039]基于同一专利技术构思，本申请实施例还提供了一种光热涂料，上述的功能化二硫化钼。
[0040]在一些实施例中，光热涂料，还包括：粘结剂、增稠剂、分散剂和表面活性剂。
[0041]在一些实施例中，粘结剂为水性聚氨酯乳液；
[0042]和/或，增稠剂包括羧甲基纤维素和/或羟乙基纤维素；
[0043]和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能化二硫化钼的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二硫化钼纳米片与含巯基的有机物经过反应，即得功能化二硫化钼；其中，含巯基的有机物包括巯基乙酸、硫代甘油、巯基乙胺中的至少一种。2.如权利要求1所述的功能化二硫化钼的制备方法，其特征在于，将二硫化钼纳米片、含巯基的有机物和水混合后，超声处理1～5h，然后搅拌20～30h，过滤，即得功能化二硫化钼。3.如权利要求2所述的功能化二硫化钼的制备方法，其特征在于，所述二硫化钼纳米片、含巯基的有机物和水的质量比为(0.05～0.2):(0.1～15):(5～100)。4.一种功能化二硫化钼，其特征在于，采用如权利要求1～3任一所述的制备方法制备得到。5.一种光热涂料，其特征在于，包括如权利要求1～3任一所述的制备方法制备得到的功能化二硫化钼或权利要求4所述的功能化二硫化钼。6.如权利要求5所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清淼，余擎宏，冯涛，王黎，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：