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一种具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法和应用技术

技术编号:40488637 阅读:26 留言:0更新日期:2024-02-26 19:20
本发明专利技术属于太阳能海水淡化技术领域,涉及一种具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法与应用,制备方法包括:将光热纳米材料与聚合物、戊二醛混合,加热反应;再涂覆至浸润有交联溶液的织物上,静置反应,在低温下反复冷冻解冻,干燥,表面雕刻通道阵列,得到具有多尺度结构的光热纤维膜材料;该材料可用于太阳能海水淡化。与现有技术相比,本发明专利技术具有原料来源广泛、制备工艺简便、成本较低等优点,制备的多尺度光热纤维膜材料具有灵敏且强大的太阳光吸收和光热转换性能:该材料表现出高达96.1%的太阳光吸收率,湿润材料表面温度能在200s内升温至约40.0℃,能够期待为获得环境友好型淡水获取提供一条高效途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能海水淡化,涉及一种具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法和应用


技术介绍

1、随着城市化、工业发展和人口持续增长,能源危机和水资源短缺已经成为严重的全球性问题。由于地球上储存着丰富的海水,太阳能驱动的海水蒸发被认为是缓解淡水短缺的一种可持续的方法。太阳能海水蒸发能够大幅降低现有的海水淡化技术对能源的消耗,减少生产与工程应用过程中的温室气体排放,着力解决我国对淡水供应等的国计民生需要,具有不可或缺的生态效益。而该技术的关键在于宽光谱响应、高效光热转换的光热材料。近年来,用于太阳能海水蒸发技术的光热材料种类有光热纳米颗粒、膜材料、碳化天然材料、水凝胶、气凝胶和纤维材料。其中光热纤维膜材料因其柔韧性好、来源丰富、易于功能化等显著特性脱颖而出。

2、迄今为止已经报道了多种光热纤维膜材料和以其为核心的太阳能蒸发器。但由于光热纤维膜(如碳纤维材料等)存在亲水性差、二维平面蒸发效率受限、结构单一、制备工艺复杂和成本高昂等问题,使得光热纤维膜材料的光热海水蒸发效率较低。针对这一现状,对光热纤维膜的宏观/微观结构设计受到广泛关注,有望在高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,所述光热纳米材料与聚合物、戊二醛的混合加热反应过程包括:

3.根据权利要求2所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,所述光热水凝胶前驱液中,聚合物的质量含量为0.1-15%,光热纳米材料的质量含量为0.1-15%,戊二醛的体积含量为0.1-10%。

4.根据权利要求3所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,所述光热纳米材料选自石墨烯、炭黑、碳纳米管、聚苯胺、聚多巴胺、...

【技术特征摘要】

1.一种具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,所述光热纳米材料与聚合物、戊二醛的混合加热反应过程包括:

3.根据权利要求2所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,所述光热水凝胶前驱液中,聚合物的质量含量为0.1-15%,光热纳米材料的质量含量为0.1-15%,戊二醛的体积含量为0.1-10%。

4.根据权利要求3所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,所述光热纳米材料选自石墨烯、炭黑、碳纳米管、聚苯胺、聚多巴胺、聚吡咯中的一种或几种,所述光热纳米材料的平均颗粒尺寸为20-500nm;

5.根据权利要求2所述的具有多尺度结构的光热纤维膜材料的制备方法,其特征在于,超声分散过程中,超声功率为1-100w,超声时间为1-60min。

6.根据权利要求2所述的具有多尺度结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志钢胡金晶张丽莎刘子潇孙艳彭烨余诺
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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