[发明专利]一种高聚物仿生构型光热转换材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高聚物仿生构型光热转换材料，其特征在于，包括：模板及包覆于其表面并形成连续的金属膜；

所述模板为高聚物仿生构型材料，具有三维光子晶体结构，其非对称突起结构呈周期式均匀分布于材料表面；

所述高聚物仿生构型材料是通过光刻法在基底上制得；

所述金属膜由贵金属纳米颗粒通过物理蒸镀或化学镀在高聚物仿生构型材料形成的；

所述高聚物仿生构型材料的仿生构型的脊宽460nm，相邻脊间距270nm；所述金属膜的厚度为30-50nm。

2.根据权利要求1 所述的高聚物仿生构型光热转换材料，其特征在于，所述模板的材质为：硅板、聚甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸乙二醇酯。

3.根据权利要求1所述的高聚物仿生构型光热转换材料，其特征在于，所述高聚物仿生构型材料由如下方法制得：

(1)筛选自然生物光子晶体构型的层次及尺度；

(2)根据筛选结果，模拟蝶翅鳞片结构建立模型；所述建模方法为：有限元方法、时域有限差分法；

(3)调整选材方案及架构参数，制备高聚物仿生构型材料。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高聚物仿生构型光热转换材料，其特征在于，所述贵金属选自金、银、铂、铱、钌、铑中的一种或多种。

5.权利要求1-4任一所述高聚物仿生构型光热转换材料的制备方法，包括：以高聚物仿生构型材料为模板，在其表面形成金属膜。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述金属膜形成的方法为：物理蒸镀或化学镀。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述物理蒸镀中，通过调整设定时间、蒸镀次数和蒸镀角度来控制金属膜的厚度、颗粒尺寸、保形程度。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述设定时间为60-210s；所述蒸镀次数为1-5次；所述蒸镀角度为90°或80°。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀过程为：在高聚物仿生构型材料的表面引入纳米颗粒作为催化剂，进行表面功能化处理；随后以贵金属盐溶液为前驱体，在常温下通过化学方法在高聚物仿生构型材料表面还原贵金属离子为金属单质；

其中，所述贵金属盐溶液由质量浓度的0.2～5％贵金属盐溶液、2～5％氨水，2～10％络合剂、余量的水组成；所述贵金属盐为硝酸银、溴化银、氯金酸钠、氯铂酸、氯铱酸中的一种；所述络合剂为柠檬酸钠、EDTA二钠盐、三乙醇胺、酒石酸钾纳中的一种或多种。

10.权利要求1-4任一所述高聚物仿生构型光热转换材料在光热水蒸发、海水淡化、光热转换领域中的应用。