【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸光材料，尤其涉及一种选择性太阳光吸收器及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着人类社会的发展和生活水平的提高，人们对于能源的需求量日益增加。而传统的化石能源储量有限，或将在未来几十年内消耗殆尽。此外，化石能源的燃烧带来了过量的碳排放，使得大气中二氧化碳浓度急剧升高，造成了严重的环境问题。利用太阳能将二氧化碳转化为高附加值化学品，可以同时解决能源短缺和二氧化碳排放的问题，具备重要的研究意义。
2、传统的光催化利用半导体吸收光子并产生高能电子，从而驱动二氧化碳的还原，但是这种方法只能利用紫外光和部分可见光，而且催化效率较低，远达不到大规模生产的要求。而光热催化利用吸光材料的光热转化特性，在催化剂局域产生高温，然后热催化二氧化碳还原。光热催化的原理使其具备充分利用全谱太阳光，催化性能好的优点。但是，在目前的光热催化体系中，需要强烈的光照来产生局域高温，这降低了太阳能利用效率，同时在聚光方面对反应装置提出了很高的要求，从而限制了其实际应用。
3、为了降低光热催化所需的光强，研究者们开发了各种具备优异太阳光吸收能力的材料，这在一定程度上取得了效果。但是，光热温度的升高仍然被剧烈的热耗散所制约，其中热辐射占主导地位。选择性太阳光吸收器具备在太阳光谱范围内高效吸收，在热辐射波段内较少吸收的特点，可以有效地降低热辐射。但是由于选择性吸收器结构比较固定，且难以与催化位点耦合，目前其并未被应用于光热催化剂的设计中。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种选择性太阳光吸收器，包括聚酰亚胺薄膜基底和沉积在聚酰亚胺薄膜基底表面的ti/al/sio2/sio2-ni多层膜；
4、所述ti/al/sio2/sio2-ni多层膜中的ti层与聚酰亚胺薄膜基底连接。
5、上述选择性太阳光吸收器由下到上依次包括：
6、聚酰亚胺薄膜基底、ti层、al层、sio2层、sio2-ni复合层。
7、所述ti层作为粘附层，与聚酰亚胺薄膜基底连接。
8、所述al层作为反射层。
9、所述sio2层作为间隔层。
10、所述sio2-ni复合层为吸收层。
11、本专利技术优选的，所述ti/al/sio2/sio2-ni多层膜中ti层的厚度为5～30nm；更优选为10～20nm；进一步优选为10nm。
12、优选的，所述ti/al/sio2/sio2-ni多层膜中al层的厚度为60～500nm；更优选为80～200nm；进一步优选为100nm。
13、优选的，所述ti/al/sio2/sio2-ni多层膜中sio2层的厚度为10～90nm；更优选为20～80nm，进一步优选为20nm或40nm或60nm或80nm；更进一步优选为60nm。
14、优选的，所述ti/al/sio2/sio2-ni多层膜中sio2-ni复合层的厚度为10～60nm；更优选为20～50nm，进一步优选为20nm或30nm或40nm或50nm；更进一步优选为30nm。
15、本专利技术优选的，所述选择性太阳光吸收器还包括聚酰亚胺薄膜基底背面的ti层和al层。
16、背面沉积ti层和al层的目的是减少聚酰亚胺薄膜基底背面的热辐射，从而降低热辐射带来的热量散失。
17、本专利技术优选的，所述聚酰亚胺薄膜基底背面的ti层的厚度为5～30nm；更优选为10～20nm；进一步优选为10nm。
18、优选的，所述聚酰亚胺薄膜基底背面的al层的厚度为60～500nm；更优选为80～200nm；进一步优选为100nm。
19、紫外可见-红外吸收光谱测试结果表明，上述选择性太阳光吸收器可以吸收72％～86％的太阳能，同时保持发射率在0.07～0.08之间，从而降低热辐射带来的热量散失。
20、在本专利技术的一些具体实施例中，所述选择性太阳光吸收器可以吸收86％、72％、83％、80％、76％、81％、77％的太阳能。
21、在本专利技术的一些具体实施例中，所述选择性太阳光吸收器可以保持发射率在0.07或0.08。
22、本专利技术还提供了一种选择性太阳光吸收器的制备方法，包括以下步骤：
23、采用物理气相沉积的方法，在聚酰亚胺薄膜基底表面依次沉积ti层、al层、sio2层、sio2-ni复合层，制备得到选择性太阳光吸收器。
24、上述方法中，所述聚酰亚胺薄膜基底在使用前还可进行前处理。
25、所述前处理具体为：
26、依次用乙醇和水冲洗聚酰亚胺薄膜，除去其表面的灰尘和有机物。
27、冲洗结束后，采用高纯惰性气体气流进行干燥。
28、所述惰性气体气流优选为氮气气流。
29、本专利技术优选的，所述ti层的沉积速率为0.02～0.2nm s-1；更优选为0.05～0.15nms-1；进一步优选为0.1nm s-1。
30、优选的，所述al层的沉积速率为0.1～1nm s-1；更优选为0.2～0.8nm s-1；进一步优选为0.3nm s-1。
31、优选的，所述sio2层的沉积速率为0.04～0.4nm s-1；更优选为0.05～0.2nm s-1；进一步优选为0.08nm s-1。
32、优选的，所述sio2-ni复合层中的sio2层的沉积速率为0.01～0.2nm s-1；更优选为0.03～0.1nm s-1；进一步优选为0.051nm s-1。
33、优选的，所述sio2-ni复合层中的ni层的沉积速率为0.01～0.1nm s-1；更优选为0.02～0.05nm s-1；进一步优选为0.027nm s-1。
34、本专利技术优选的，所述ti层、al层和sio2层为经过电子束蒸发沉积后制备得到。
35、优选的，所述sio2-ni复合层为经过共溅射沉积后制备得到。
36、上述共溅射沉积具体为sio2和ni同时通过磁控溅射沉积。
37、本专利技术优选的，所述制备方法还包括在聚酰亚胺薄膜基底背面依次经过电子束蒸发沉积得到ti层和al层。
38、所述ti层仍然作为粘附层，直接与聚酰亚胺薄膜基底连接。
39、所述ti层和al层的厚度、沉积速率同上，此处不再重复赘述。
40、上述制备方法通过物理气相沉积进行制备选择性太阳光吸收器，操作简单，成本较低，可用于大规模生产。
41、本专利技术还提供了上述的选择性太阳光吸收器或上述的制备方法制备得到的选择性太阳光吸收器在光热催化co2加氢反应中的应用。
42、本专利技术所述选择性太阳光吸收器作为催化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种选择性太阳光吸收器，其特征在于，包括聚酰亚胺薄膜基底和沉积在聚酰亚胺薄膜基底表面的Ti/Al/SiO2/SiO2-Ni多层膜；
2.根据权利要求1所述的选择性太阳光吸收器，其特征在于，所述Ti/Al/SiO2/SiO2-Ni多层膜中Ti层的厚度为5～30nm；
3.根据权利要求1所述的选择性太阳光吸收器，其特征在于，所述选择性太阳光吸收器还包括聚酰亚胺薄膜基底背面的Ti层和Al层。
4.根据权利要求3所述的选择性太阳光吸收器，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜基底背面的Ti层的厚度为5～30nm；
5.一种选择性太阳光吸收器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Ti层的沉积速率为0.02～0.2nms-1；
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Ti层、Al层和SiO2层为经过电子束蒸发沉积后制备得到；
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在聚酰亚胺薄膜基底背面依次经过电子束蒸发沉积得到Ti层和Al层。<...
【技术特征摘要】
1.一种选择性太阳光吸收器，其特征在于，包括聚酰亚胺薄膜基底和沉积在聚酰亚胺薄膜基底表面的ti/al/sio2/sio2-ni多层膜；
2.根据权利要求1所述的选择性太阳光吸收器，其特征在于，所述ti/al/sio2/sio2-ni多层膜中ti层的厚度为5～30nm；
3.根据权利要求1所述的选择性太阳光吸收器，其特征在于，所述选择性太阳光吸收器还包括聚酰亚胺薄膜基底背面的ti层和al层。
4.根据权利要求3所述的选择性太阳光吸收器，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜基底背面的ti层的厚度为5～30nm；
5.一种选择性太阳光吸收器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述ti层的...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊宇杰，高超，刘晟坤，陈艺虹，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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