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【技术实现步骤摘要】
专利技术属于光热转换领域,及其在海水淡化方面的应用。
技术介绍
1、淡水资源是人类生存不可或缺的资源。因此,越来越多的国家采用海水淡化技术来缓解淡水短缺。然而,在海水淡化过程中需要较高的能量消耗。太阳能作为生物生存所必需的能源,在生活中无处不在,取之不尽,人们常认为将其引入海水淡化技术中,具有光热转换作用,有效降低能源消耗。通过结合地球上两种最丰富的资源,实现海水淡化解决水资源短缺问题,实现可持续发展,是未来海水淡化技术的发展大趋势。目前,常用的太阳能热转换材料主要分为以下几类:各种碳材料、等离子金属、无机半导体和有机聚合物。目前,金银等贵金属已得到广泛研究,但其高成本严重限制了其广泛应用。经济实惠的碳毡可以有效替代昂贵的太阳能热转换材料,实现太阳能热转换。之所以用硫化铜是因为当入射光照射在半导体材料表面后,大于其带隙能的光能会被材料选择性地吸收,激发其内部电子从基态跃迁到激发态,产生电子-空穴对。处于激发态的电子会通过辐射弛豫(以光子形式)和非辐射弛豫(以声子形式)回到基态,释放出能量。非辐射弛豫出现时则会诱导晶格的局域加热,将光能转变为热能。因此,光热效应表现为光激发载流子的扩散和复合过程。金属氧化物和硫族化合物吸收光谱可调性好,近红外区消光系数较大,被广泛应用于光热转换。所以硫化铜具有很好的光吸收性和光稳定性等特点,被广泛应用于光热转换。因此,本文考虑将碳毡和硫化铜结合到一起形成光热复合材料并应用于海水淡化技术方面。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有多级结构
2、1.本专利技术的步骤是:
3、一种碳毡-硫化铜复合光吸收体及其制备方法,其特征在于具体步骤为:
4、(1)将碳毡分别用丙酮、乙醇(95%)、去离子水超声清洗30min。
5、(2)用500ml去离子水清洗碳毡表面的丙酮。
6、(3)将清洗好的碳毡放入烘箱(60℃)干燥6h。
7、(4)干燥后将碳毡放入马弗炉中进行脱附。于180℃脱附4h,总共时长11h。
8、(5)将脱附后的碳毡放入一定浓度的硫酸铜溶液中吸附铜离子,吸附48h。
9、(6)将吸附完铜离子的碳毡放入一定浓度的硫化钠中反应24h后得到负载硫化铜的碳毡,用去离子水清洗碳毡表面,放入烘箱中于60℃干燥。
10、2. 一种碳毡-硫化铜复合光吸收体的形成原理:
11、吸附铜离子的碳毡放入硫化钠溶液中,铜离子与硫离子反应得到硫化铜并负载在碳毡表面上。从而得到了碳毡-硫化铜光吸收体。
12、3. 本专利技术采用一步吸附硫化法,制备过程简单,一次成膜。载体表面的硫化铜具有增强光吸收能力的特性使光热转换能力得到了很大的提高以增加其在海水淡化过程中水蒸气的产生而获得更多淡水。
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1.一种具有多级结构的碳毡-硫化铜复合光吸收体及其制备方法,其特征在于,主要步骤为:
2.一种具有多级结构的碳毡-硫化铜光吸收体及其制备方法,其特征在于,通过吸附硫化法将铜离子吸附在碳毡上,碳毡上的铜离子与硫离子反应生成起到晶核作用的硫化铜,促进更多的硫化铜沉积在碳毡表面的纤维上,形成具有多级结构的碳毡-硫化铜复合光吸收体。
3.根据权利要求1所述的一种具有多级结构的碳毡-硫化铜光吸收体及其制备方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的一种具有多级结构的碳毡-硫化铜光吸收体,其特征在于吸收体外部为覆盖多级结构的硫化铜纳米纤维,内部为碳纤维,光照时具有协同半导体材料与碳材料的光热转换作用。
5.根据权利要求1所述的制备方法得到的一种具有多级结构的碳毡-硫化铜复合光吸收体应用于海水淡化及其他水处理方向。
【技术特征摘要】
1.一种具有多级结构的碳毡-硫化铜复合光吸收体及其制备方法,其特征在于,主要步骤为:
2.一种具有多级结构的碳毡-硫化铜光吸收体及其制备方法,其特征在于,通过吸附硫化法将铜离子吸附在碳毡上,碳毡上的铜离子与硫离子反应生成起到晶核作用的硫化铜,促进更多的硫化铜沉积在碳毡表面的纤维上,形成具有多级结构的碳毡-硫化铜复合光吸收体。
3.根据权利要求1所述的一种...
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