[发明专利]一种基于天然植物杆的太阳能海水淡化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性天然植物髓心，其特征在于，所述改性天然植物髓心包括天然植物髓心、与天然植物髓心形成互穿网络的拓扑结构的两性离子水凝胶和负载于所述天然植物髓心一端的光热转化层；

所述天然植物髓心为向日葵秆髓心、玉米秆髓心或高粱秆髓心；

所述两性离子水凝胶由两性离子化合物单体浸泡聚合得到，利用两性离子水凝胶的互穿网络结构与天然植物髓心复合；

所述两性离子化合物单体选自DMAPS、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、羧基甜菜碱甲基丙烯酸甲酯和磷酸胆碱中的一种、两种或更多种；

所述光热转化层含有光热转化材料，所述光热转化材料选自聚吡咯、炭黑、碳纳米管、活性炭、氧化石墨烯和聚苯胺中的一种、两种或更多种。

2.根据权利要求1所述的改性天然植物髓心，其特征在于，所述天然植物髓心为向日葵杆髓心。

3.根据权利要求1所述的改性天然植物髓心，其特征在于，所述光热转化层的厚度为0.2~2 mm。

4.一种制备权利要求1-3任一项所述改性天然植物髓心的方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：先用两性离子水凝胶修饰天然的植物髓心，再复合光热转化层，得到所述改性天然植物髓心。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将天然植物髓心置于两性离子水凝胶预聚液中浸泡，而后加热聚合，得到含有两性离子水凝胶的天然植物髓心；

（2）在所述含有两性离子水凝胶的天然植物髓心的一端先涂覆光热转化材料，而后将涂覆光热转化材料的此端部浸泡于光热转化材料的分散液中，复合上光热转化层，得到所述改性天然植物髓心。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述两性离子水凝胶预聚液包括如下质量百分比的组分：5~60 wt%两性离子化合物单体、0.5~5 wt%交联剂、0.5~2 wt%引发剂，其余为水。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或N，N'-亚甲基双丙烯酰胺。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵和四甲基乙二胺中的一种或两种。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵和四甲基乙二胺。

10.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在步骤（1）之前，对天然植物髓心进行前处理的步骤。

11.如权利要求4-10任一项所述的制备方法，其特征在于，所述改性天然植物髓心的制备方法包括如下步骤：

（S1）将天然植物杆剥去外壁，取其髓心，将髓心切割成所需尺寸，对其横截面打磨至表面均匀光滑；

（S2）将天然植物髓心置于两性离子水凝胶预聚液中浸泡，而后加热聚合，聚合完成后的天然植物髓心浸没在水中，除去未聚合的两性离子化合物单体，干燥，得到含有两性离子水凝胶的天然植物髓心；

（S3）在所述含有两性离子水凝胶的天然植物髓心的一端先涂覆光热转化材料，而后将涂覆光热转化材料的此端部浸泡于光热转化材料的分散液中，复合上光热转化层，得到所述改性天然植物髓心。

12.权利要求1-3任一项所述改性天然植物髓心和/或权利要求4-11任一项所述制备方法制得的改性天然植物髓心作为海水淡化材料的应用。

13.权利要求1-3任一项所述改性天然植物髓心和/或权利要求4-11任一项所述制备方法制得的改性天然植物髓心作为太阳能海水淡化材料的应用。

14.如权利要求12或13所述的应用，其特征在于，所述海水为普通海水、被油污污损的海水或者被重金属污染的海水。