一种Janus型纤维素复合膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于太阳能海水淡化领域，公开了一种Janus型纤维素复合膜及其制备方法与应用。该膜的组成包括亲水性的纤维素纳米纤维、改性MXene和疏水性的PTFE膜。该膜的制备方法包括将CTAC加入MXene分散液中，得到改性MXene分散液；将改性MXene分散液与纤维素纳米纤维悬浮液混合；加入CaCl2溶液进行交联；通过真空抽滤制备纤维素纳米纤维/MXene光热转换膜；最后，在膜上生长PTFE疏水膜，制备得到Janus型纤维素复合膜。本发明专利技术的制备方法成本低廉，制备的膜一面超亲水和一面超疏水性，抗盐性好，机械强度高，光热性能优异，水蒸发效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能海水淡化领域，更具体地，涉及一种janus型纤维素复合膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、太阳能海水蒸发技术具有成本低、操作简单、效率高等优点。在这种技术中，绝热、吸水的海绵泡沫浮于海水上方；光热转换膜贴附于泡沫上面，吸收的光转换的热量被限制在光热转换膜中。

2、光热转换膜应该具有良好的光吸收能力，以保证具有高的光热转换性能。通常是吸光纳米填料镶嵌在膜的基质中，负责吸收太阳光并转化为热量。mxene材料具有良好的光吸收能力，可以实现高效光热转换，是良好的光吸收纳米填料。加入的mxene纳米填料越多，基质/mxene光热转换膜的光吸收能力越强，但是高比例的纳米填料含量会导致基质/mxene光热转换膜的机械性能恶化。

3、光热转换膜应该具有良好的亲水性，可以驱使水分子向上传输，到达表面。纤维素纳米纤维膜具有多孔结构、大比表面积和亲水特性，可以用作吸光纳米填料的支撑基质。亲水、多孔的纤维素可以作为水分子的虹吸向上传输的通道。然而，纤维素纳米纤维膜是双面亲水的膜，盐倾向于在膜上表面积聚，沉淀的盐会降低光吸收，并堵塞纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Janus型纤维素复合膜，其特征在于，主要由作为基质且亲水性的纤维素纳米纤维，作为纳米填料的改性MXene，和疏水性的聚四氟乙烯膜制备得到。

2.根据权利要求1所述Janus型纤维素复合膜，其特征在于，所述改性MXene由MXene纳米片经十六烷基三甲基氯化铵改性所得。

3.一种纤维素纳米纤维/MXene光热转换膜，其特征在于，主要由作为基质且亲水性的纤维素纳米纤维和改性MXene制备得到。

4.一种如权利要求1～2任意一项所述Janus型纤维素复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述Janus型纤维素复...

【技术特征摘要】

1.一种janus型纤维素复合膜，其特征在于，主要由作为基质且亲水性的纤维素纳米纤维，作为纳米填料的改性mxene，和疏水性的聚四氟乙烯膜制备得到。

2.根据权利要求1所述janus型纤维素复合膜，其特征在于，所述改性mxene由mxene纳米片经十六烷基三甲基氯化铵改性所得。

3.一种纤维素纳米纤维/mxene光热转换膜，其特征在于，主要由作为基质且亲水性的纤维素纳米纤维和改性mxene制备得到。

4.一种如权利要求1～2任意一项所述janus型纤维素复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述janus型纤维素复合膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述十六烷基三甲基氯化铵溶液的浓度为0.08～0.2wt％；所述改性mxene分散液中，mxene纳米片的浓度为3～5g/l。

6.根据权利要求4所述ja...

【专利技术属性】
技术研发人员：李轶男，陈礼辉，郑清洪，黄六莲，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：