一种光热复合材料及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110105917A(43)申请公布日2019.08.09(21)申请号201910350975.X(22)申请日2019.04.28(71)申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人曾昱嘉龙垚伽黄绍龙李凯敏(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268代理人王永文刘文求(51)Int.Cl.C09K3/00(2006.01)C02F1/14(2006.01)C02F103/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种光热复合材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开一种光热复合材料及其制备方法与应用，所述方法包括步骤：预先将钛酸四丁酯和醇类溶剂按照预定比例混合，制得混合溶液；将海绵浸泡在所述混合溶液中，对浸泡后的海绵进行热蒸汽加热处理，制得光热复合材料前驱体；将所述光热复合材料前驱体置于氩气保护的管式炉中进行碳化处理，制得所述光热复合材料。本发明提供的光热复合材料制备方法成本低廉、技术简单、同时可实现大规模生产，且制得的光热复合材料具有较高的光吸收能力、水输送能力、光热转换效率，将所述光热复合材料应用于光热海水淡化处理中，可有效提升海水淡化效率。CN110105917ACN110105917A权利要求书1/1页1.一种光热复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：预先将钛酸四丁酯和醇类溶剂按照预定比例混合，制得混合溶液；将海绵浸泡在所述混合溶液中，对浸泡后的海绵进行热蒸汽加热处理，制得光热复合材料前驱体；将所述光热复合材料前驱体置于氩气保护的管式炉中进行碳化处理，制得所述光热复合材料。2.根据权利要求要求1所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，预先将钛酸四丁酯和醇类溶剂按照质量比为3-5:1的比例进行混合，制得混合溶液。3.根据权利要求1所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，将海绵浸泡在所述混合溶液中，采用40-60℃的温热水对浸泡后的海绵进行热蒸汽加热处理，使海绵中吸附的钛酸四丁酯水解为二氧化钛，制得光热复合材料前驱体。4.根据权利要求1所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，以5℃/min的升温速度升温至预定温度对所述光热复合材料前驱体进行碳化处理，制得所述光热复合材料。5.根据权利要求4所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，以5℃/min的升温速度升温至300-500℃对所述光热复合材料前驱体进行碳化处理，制得所述光热复合材料。6.根据权利要求4所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，以5℃/min的升温速度升温至300℃对所述光热复合材料前驱体进行碳化处理，制得所述光热复合材料。7.根据权利要求1所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或多种。8.根据权利要求1所述光热复合材料的制备方法，其特征在于，所述将海绵浸泡在所述混合溶液中的步骤之前还包括：采用乙醇对所述海绵进行清洗并自然干燥，将干燥后的海绵剪切为半径为1.5cm，厚度为1cm的圆片状。9.一种光热复合材料，其特征在于，采用权利要求1-8任意一种制备方法制得。10.一种光热复合材料的应用，其特征在于，将权利要求1-8任一制备方法制得的光热复合材料用于光热海水淡化处理。2CN110105917A说明书1/5页一种光热复合材料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及光热材料领域，尤其涉及一种光热复合材料及其制备方法。背景技术[0002]随着社会不断发展所带来的环境污染问题已成为制约发展的重要因素。其中水污染所带来的水资源短缺等问题，使人们对水污染的治理颇为重视。海水净化和淡化作为一种能高效获取淡水资源的方法，引起了研究者广泛关注。[0003]然而目前传统的海水淡化法，如多效蒸馏、渗透膜、多级闪蒸等，都存在体积庞大、耗能高、碳排放量大、淡化效率低等问题。利用太阳能光蒸馏的海水淡化技术低碳环保，但多年来一直受限于较低的光热转换效率与相对高的成本而无法大规模应用。在海水淡化的发展历程中，已逐渐形成了以反渗透、多级闪蒸、低温多效蒸馏为代表的三大传统主流技术。但不管是哪种方法，都是以消耗能源为代价来获得淡水，还存在能量传递效率低、装置体庞大、碳排放量高、耗能大、可重复性差以及制作成本高等一系列不足。而且随着技术的跟进，利用清洁能源进行海水淡化技术日益受到人们的关注。而太阳能作为丰富的自然资源，取之不尽用之不竭，有非常宽的光谱；且太阳能不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、低能耗、运行安全稳定可靠，备受学术界的青睐。近年来兴起的界面光热转化技术进一步推动了太阳能海水淡化的发展。随着纳米材料结构设计以及光学、热学调控对光-蒸汽转换效率的有效提高