[发明专利]一种气凝胶、制备方法及其用作太阳能蒸发器的应用

摘要

一种气凝胶、制备方法及其用作太阳能蒸发器的应用，所述气凝胶由水供给层和光吸收层构成，其中，所述水供给层的制备过程主要包括：配置溶液，径向冷冻，低温紫外辐射交联，冷冻干燥和预处理。所述光吸收层的制备过程主要包括：配置溶液，无序冷冻，低温紫外辐射交联，冷冻干燥，将气凝胶完全浸没于配置好的碳纳米管分散液，冷冻干燥。此外，在使用气凝胶用作太阳能蒸发器时，处于下层的所述水供给层为处于上层的所述光吸收层提供水，处于上层的所述光吸收层吸收太阳能转化为热能蒸发水份，使得水从水供给层传输到光吸收层。

主权项

1.一种气凝胶的制备方法，其特征在于：所述气凝胶由水供给层和光吸收层构成，所述水供给层的制备原料包括聚合反应单体、化学交联剂和光引发剂，所述水供给层由以下步骤制备：步骤(1)、在分散介质中加入所述制备原料，在避光条件下搅拌均匀直至所述制备原料完全溶解，得到透明的丙烯酰胺前驱液，其中，所述分散介质为水，所述聚合反应单体为丙烯酰胺，所述化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，所述光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐；步骤(2)、将所述步骤(1)得到透明的丙烯酰胺前驱液注入具有径向温度梯度的高长径比的径向冷冻装置进行径向冷冻形成冰晶，冰晶沿温度梯度方向生长，且冰晶生长过程会将溶液中的溶质挤出得到未交联的溶质孔壁，待所述透明的丙烯酰胺前驱液完全冰冻后，得到径向冰晶结构的冷冻样，并将冷冻样脱模并置于低温环境；步骤(3)、将所述步骤(2)得到的冷冻样进行低温紫外辐射交联，待冷冻样交联完全后，将径向结构保留下来；步骤(4)、将所述步骤(3)交联完全的冷冻样进行冷冻干燥，从而获得未处理的径向分级多孔结构的聚丙烯酰胺气凝胶，所述未处理的径向分级多孔结构的聚丙烯酰胺气凝胶再通过预溶胀和再次冷冻干燥的预处理方法降低吸湿溶胀，从而得到高长径比的径向分级多孔结构的聚丙烯酰胺气凝胶，即得到所述水供给层。