[发明专利]一种生物碳材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种生物碳材料及其制备方法与应用，其中，所述制备方法包括步骤：将胡萝卜切成胡萝卜圆片；将所述胡萝卜片圆片浸泡在溶剂中，并对浸泡后的胡萝卜圆片进行烘干处理；将烘干后的胡萝卜片放入管式炉中，在氩气氛围下，对所述胡萝卜片进行裂解处理，制得生物碳材料。本发明提供的生物碳材料制备方法成本低廉、技术简单可实现大规模生产，且制得的生物碳材料具有较高的光吸收能力、水输送能力、光热转换效率，将所述生物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。

技术领域

本发明涉及海水淡化材料领域，尤其涉及一种生物碳材料及其制备方法与应用。

背景技术

水是人们生活的必须之物，然而现在的水却早已附带有细菌、真菌、重金属、致命物质等的标签，并且还会随着时间的推移产生更多的问题。目前而言，全世界有约40%的人面临淡水不足问题，约3亿人生活在极度缺水状态中。到2025年，全世界将有35亿人口缺水，涉及的国家和地区区超过40个。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（海水淡化成本：5元/吨）。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。界面光热海水淡化技术作为一种新型光热转化机制, 借助微纳结构材料设计及光学、热学有效调控, 将太阳能充分吸收并将能量转化局域到气-液界面,从而使得光-蒸汽能量转化效率有效提高, 并因此被认为是一种极具前景的高效太阳能光热转化途径。然而，目前开发的光热海水淡化材料，存在吸收体材料（以贵金属为主）价格昂贵，器件制备过程复杂、无法一体化等缺陷，无法实现此项技术的大规模应用。因此高效率、低成本的光热海水淡化材料的研发备受关注。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生物碳材料及其制备方法与应用，旨在解决现有光热海水淡化材料制备复杂、成本高，以及光热转换效率低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种生物碳材料的制备方法，其中，包括步骤：

将胡萝卜切成厚度为0.8-1.2cm的胡萝卜圆片；

将所述胡萝卜片圆片浸泡在溶剂中，并对浸泡后的胡萝卜圆片进行烘干处理；

将烘干后的胡萝卜片放入管式炉中，在氩气氛围下，对所述胡萝卜片进行裂解处理，制得生物碳材料。

所述生物碳材料的制备方法，其中，所述溶剂为无水乙醇。

所述生物碳材料的制备方法，其中，将所述胡萝卜圆片浸泡在溶剂中的时间为1-3天。

所述生物碳材料的制备方法，其中，烘干处理的温度为50-70℃，烘干处理的时间为10-15h。

所述生物碳材料的制备方法，其中，所述裂解处理的温度为500-600℃，裂解处理的时间为0.5-1h。

所述生物碳材料的制备方法，其中，对所述胡萝卜片进行裂解处理的步骤中，达到裂解温度的升温速率为5-10℃/min。

一种生物碳材料，其中，采用所述生物碳材料的制备方法制备而成。

一种生物碳材料的应用，其中，将所述的生物碳材料应用于光热海水淡化处理。

有益效果：本发明提供一种生物碳材料的制备方法，通过对厚度为0.8-1.2cm的胡萝卜圆片依次经过浸泡、烘干以及裂解处理制得生物碳材料。本发明提供的生物碳材料制备方法成本低廉、技术简单可实现大规模生产，且制得的生物碳材料具有较高的光吸收能力、水输送能力、光热转换效率，将所述生物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。

附图说明

图1为本发明一种生物碳材料的制备方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明生物碳材料的扫描电子显微镜图。