一种兼具优异机械性能的碳纤维基太阳能光热高效转化材料及其制备方法和应用技术

一种兼具优异机械性能的碳纤维基太阳能光热高效转化材料及其制备方法和应用。本发明专利技术属于太阳能驱动水蒸发海水淡化技术领域。本发明专利技术为了解决现有太阳能光热高效转化材料无法兼顾力学性能和高效光热转化性能的技术问题。本发明专利技术选用废弃的碳纤维制备碳毡，以碳毡为基底进行热交联，既保持了碳骨架结构，构建粗糙表面及内部多孔结构网络，又能增大复合膜的强度和韧性。同时碳纤维与壳聚糖形成相互促进，相互贯通的气体通道，有助于光捕获、热管理和水输送。此外，在MXene与MoS2之间形成强界面相互作用，将热量聚集在空气

【技术实现步骤摘要】
一种兼具优异机械性能的碳纤维基太阳能光热高效转化材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于太阳能驱动水蒸发海水淡化
，具体涉及一种兼具优异机械性能的碳纤维基太阳能光热高效转化材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前淡水资源短缺，传统水净化方法，大多数依赖于高能耗和整体集中的设备和设施，因此限制了它们在实际中的应用。海水或废水直接暴露于阳光下，由于水的吸光性差，水分的蒸发仅发生在水的表面，热损失严重，据数据显示，自然光热转换效率低至30～45％，在自然蒸发过程中太阳能不能被有效地积累和利用。因此要实现高效的水蒸气产生效率，就必须依靠光热转化材料，将热量聚集在空气—水的界面。
[0003]研究者们开发了许多具有广泛太阳能吸收率的光热转换材料，使光热转换效率大幅度提高到90％以上，所以选择一种合适的光热转化材料来增强对光的吸收，进而提高光热转化效率是非常必要的。近年来常用的光热转化材料主要有碳材料、无机半导体、有机聚合物、导电聚合物等。目前，碳基材料由于其广泛的可用形式，超高的比表面积和良好的光吸收性能，成为理想的候本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具优异机械性能的碳纤维基太阳能光热高效转化材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：S1：以碳毡为基底，利用真空导入工艺，注入壳聚糖与交联剂的混合溶液，浸润碳毡后老化交联，随后冷冻干燥，得到改性碳毡；S2：将改性碳毡重复多次浸渍MXene分散液，浸渍后干燥，然后再进行下一次浸渍，得到复合膜；S3：在复合膜表面通过水热反应原位生长MoS2层，得到碳纤维基太阳能光热高效转化材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中碳毡由废弃碳纤维制成，厚度为2
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10mm，交联剂为环氧氯丙烷、戊二醛或双醛淀粉。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中混合溶液由壳聚糖乙酸溶液和交联剂水溶液通过热混合获得，壳聚糖乙酸溶液中壳聚糖的浓度为1
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2wt％，乙酸的浓度为1
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10wt％，交联剂水溶液的浓度为0.5
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1vol％，壳聚糖乙酸溶液和交联剂水溶液的体积比为(2
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5)：1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：金琳，张琳，敖玉辉，王艳，郭宗伟，王钊，尚垒，陈小沛，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：