一种玉米芯基生物炭复合光热转换材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种用于石墨烯修饰的玉米芯基生物炭复合光热转换材料制备的方法，使用玉米芯为原材料制备炭材料；使用石墨烯修饰玉米芯基炭材料制备复合光热转换材料。获得的复合光热转换材料用于海水淡化与废水(重金属废水、染料废水等)净化；本发明专利技术所用玉米芯来源丰富廉价，炭材料制备方法简单、成本低，制得复合光热转换材料太阳能界面蒸发效率高。光热转换材料太阳能界面蒸发效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米芯基生物炭复合光热转换材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及海水淡化和净化水相关的
，具体的是，涉及一种玉米芯基生物炭复合光热转换材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]目前常用的海水淡化技术如多效蒸馏、膜蒸馏以及反渗透等存在设备庞大、占地面积多、设备成本高和能源消耗多的问题。太阳能是一种清洁可持续能源，利用太阳能进行界面蒸发海水淡化是一种比较有前景的方法之一，近年来得到了广泛的关注。光热转换材料作为太阳能界面蒸发的关键，学者们发现了多种光热转化材料并将其用于海水淡化领域，但目前光热转换材料仍然存在制备复杂，成本高的问题，因此开发低成本、制备方法简单的光热转换材料，是太阳能界面蒸发海水淡化领域需要解决关键问题。
[0003]石墨烯具有宽带吸收和优异的光热特性的优点，并且有望作为重要的太阳能
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热能转换材料。然而，迄今为止，石墨烯在太阳能驱动界面蒸发领域的应用还比较少。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于玉米芯和石墨烯的复合光热转换材料，来解决现在光热转换材料成本高、制备流程复杂的问题，此外，本专利技术方法简单，原料来源广泛，成本低，同时制备的复合材料光热转换效率高。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]本专利技术所达到的有益效果是：
[0007]一种用于石墨烯修饰的玉米芯基生物炭复合光热转换材料制备的方法，使用玉米芯为原材料制备炭材料；使用石墨烯修饰玉米芯基炭材料制备复合光热转换材料。获得的复合光热转换材料用于海水淡化与废水(重金属废水、染料废水等)净化；
[0008]本专利技术所用玉米芯来源丰富廉价，炭材料制备方法简单、成本低，制得复合光热转换材料太阳能界面蒸发效率高。
具体实施方式
[0009]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0010]实施例
[0011]一种玉米芯基生物炭复合光热转换材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012](1)将玉米芯切段；
[0013](2)获得的小段玉米芯浸泡在乙醇水溶液中，使其充分浸润，然后放到真空干燥箱烘干，烘干温度为80
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120℃；
[0014](3)将烘干后的小段玉米放置马弗炉中，空气氛围下碳化处理，碳化温度400
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1200℃，碳化时间4
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6h，得到碳化产物；
[0015](4)使用乙醇浸泡获得的碳化产物，处理时间6
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12h，处理温度30
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60℃；然后用去离子水充分洗涤后完全干燥，从而得到玉米芯基整体炭材料；
[0016](5)将所得炭材料上表面(用于吸收太阳光的面)置于氧化石墨烯水溶液中，使得石墨烯覆盖上表面，然在60
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90℃水浴中加热，形成水凝胶，冷冻干燥后即可得到石墨烯修饰的生物炭复合光热转换材料。
[0017]根据需要将一定质量石墨烯加入到水中，超声分散获取石墨烯溶液；可以获得不同浓度石墨烯溶液。
[0018]依据石墨烯修饰的玉米芯基生物炭复合光热转换材料尺寸，在泡沫中间打通孔，使得复合光热转换材料可以放入泡沫的通孔中且又能够保证复合光热转换材料稳定固定，泡沫使复合材料漂浮于水面之上，复合光热转化材料下面固定有亲水性隔热材料，该材料一方面保证复合光热转化材料蒸发过程的水分供应，另一方面避免光热转化复合材料的热量倒入水体，保证太阳光转换的热量用于水分蒸发。太阳光照射下即可进行太阳能驱动海水淡化，
[0019]最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玉米芯基生物炭复合光热转换材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、将玉米芯切段；(2)、玉米段浸泡在乙醇水溶液中，使其充分浸润，然后放到真空干燥箱烘干，烘干温度为80
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120℃；(3)将烘干后的小段玉米放置马弗炉中，空气氛围下碳化处理，碳化温度400
‑
1200℃，碳化时间4
‑
6h，得到碳化产物；(4)使用乙醇浸泡获得的碳化产物，然后用去离子水充分洗涤后完全干燥，从而得到玉米芯基整体炭材料；(5)将所得炭材料上表...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝林，王文辉，苏闯建，吴兆基，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：