[发明专利]一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料及其制备方法，将植物纤维、纳米纤维素、炭黑及胶黏剂混合，配制得到混合悬浮液；对混合悬浮液进行搅拌使其发泡，得到炭黑/纤维素复合湿泡沫体系；对炭黑/纤维素复合湿泡沫体系进行定向冷冻，干燥，得到所述的用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料；本发明通过将具有较大尺寸的植物纤维和具有较小尺寸的纳米纤维素结合，优化了孔结构，使其具有优良的输水和隔热性能；长短纤维互相交织，有效提高了光热材料的强度；植物纤维和纳米纤维素相容性好，强度大，成本较低；通过添加炭黑，使光热材料的光热转化效率高，工艺简单易行，避免了对环境造成二次污染。

技术领域

本发明属于太阳能高效利用技术领域，特别涉及一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料及其制备方法。

背景技术

太阳能是一种绿色清洁、广谱广域的可再生能源，将太阳能转化为热能进行水分蒸发被认为是一种绿色节能的海水淡化方法。目前太阳能光热转换材料多为等离激元材料、半导体材料、碳基材料；其中等离激元材料和半导体材料存在成本高、难以回收、工艺较复杂等缺点，而天然碳基材料其结构具有特定性，很难实现材料结构与性能的优化调控。因此，开发低成本、结构优良、工艺简单、清洁环保的新型高效光热材料，成为太阳能海水淡化领域亟需解决的关键问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料及其制备方法，以解决现有技术中的光热材料成本高，回收难度大，工艺复杂及结构性能优化难度较大的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将植物纤维、纳米纤维素、炭黑及胶黏剂混合，配制得到混合悬浮液；

步骤2、对混合悬浮液进行搅拌使其发泡，得到炭黑/纤维素复合湿泡沫体系；

步骤3、对炭黑/纤维素复合湿泡沫体系进行定向冷冻，干燥，得到所述的用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料。

进一步的，步骤1中，植物纤维的纤维打浆度为50°SR～80°SR。

进一步的，步骤1中，混合悬浮液中各组分的含量分别为：纳米纤维素：1-20wt％，植物纤维：1-20wt％，炭黑：1-20wt％，胶黏剂：1-20wt％及水：其余量，上述组份的含量合计为100wt％。

进一步的，步骤2中，采用机械搅拌方式使混合悬浮液发泡。

进一步的，搅拌转速为600-2000r/min，搅拌时间5-12min。

进一步的，步骤3中，冷冻时间为1-24h，冷冻温度为-80℃～-18℃。

进一步的，步骤3中，干燥采用冷冻干燥，冷冻干燥时间为为1-100h，冷冻干燥温度为-80℃～-18℃。

本发明还提供了一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料，利用所述的一种用于海水淡化的炭黑/纤维素复合光热材料的制备方法制备得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：