[发明专利]一种亲水性光热涂料、其制备方法及亲水性光热材料、其制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水性光热涂料、其制备方法及亲水性光热材料、其制备方法，亲水性光热涂料包括，亲水性高分子水溶液、光热材料和成膜剂，亲水性高分子水溶液含量为85～98％、光热材料含量为0.2～5wt％、成膜剂含量为2～10wt％；所述亲水性高分子水溶液中，亲水性高分子的固含量为2～15wt％；所述成膜剂聚乙烯醇。本发明制备简单易实施，无需复杂特殊设备，且本发明所述方法制备出的光热涂层具有高亲水性、高稳定性以及高界面蒸发速率等特性，其在海水淡化以及污水处理并获得清洁水等领域具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于海水淡化材料技术领域，具体涉及到一种亲水性光热涂料、其制备方法及亲水性光热材料、其制备方法。

背景技术

海水淡化是获得淡水资源的一种可靠的技术手段，已经取得了广泛的应用。但常用的海水淡化技术需要大量的资本投入并且严重依赖化石能源的消耗，不具有广泛的应用推广价值以及可持续性。针对这些限制，目前兴起的太阳能界面蒸发实现海水淡化的新技术得到了广泛的发展，其与传统水处理方法不同，太阳能界面蒸发不需要作用于整个需处理水体，只是针对性的提高水-空气界面的局部温度以促进水分蒸发，从而实现海水淡化，并且大幅度的提升了材料的能量转换效率，因此它被认为是极具前景的利用太阳能进行海水淡化以及污水处理的新技术。除此之外，太阳能驱动的界面蒸发海水淡化技术还有低成本、高效率以及高的便携性等诸多的优势，具有广泛的市场应用前景。

太阳能界面蒸发的效率取决于界面蒸发材料性能的优劣。如今关于界面蒸发材料的研究都取得了良好的进展，不同的研究方向决定其材料优势的侧重点不同。其主要的研究思路则是通过在材料中引入高效的光热转换材料、构筑材料快速的水输运途径、设计合理的隔热结构以及调控水的状态等四个方面。目前应用的材料的类型较多，例如气凝胶(Advanced Functional Materials,2020,30(3):1907234)、水凝胶(NatureNanotechnology,2018,13(6),489-495.)、天然木材改性(Renewable Energy,2020,146:2308-2315)、薄膜材料(Small,2019,15(15):1900354)、天然物质的碳化(AdvancedMaterials,2017,29(28):1606762)等等，均取得了很好的研究进展。

虽然目前制作的界面蒸发材料方法众多，它们大多有较高的太阳能利用率，但因其原材料成本较高、制备工艺繁琐、制作周期较长以及产出率低致使其难以进行规模化商业应用，此外块状的材料在实际应用中材料的运输同样存在诸多的不便。与上述材料相比较，涂层材料则具有更多的优势，例如低成本、高便携性以及易于大规模的推广使用，因此，设计制备具有优异光热性能且具有较好亲水性的涂层材料在太阳能驱动的海水淡化领域具有重要的研究价值和应用前景。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

本发明的目的是提供一种应用于太阳能界面蒸发海水淡化的亲水性光热涂层的制备方法。该涂层具有制备简单、成本低、光热转换效率高以及蒸发性能优异等诸多优势。此外，该涂层在使用过程还具有稳定性好以及高亲水性等特点。因此本发明解决了目前界面蒸发材料制作复杂，制作成本高，不易于大规模生产等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种亲水性光热涂料，包括，亲水性高分子水溶液、光热材料和成膜剂，亲水性高分子水溶液含量为85～98％、光热材料含量为0.2～5wt％、成膜剂含量为2～10wt％；

所述亲水性高分子水溶液中，亲水性高分子的固含量为2～15wt％；

所述成膜剂为聚乙烯醇。