[发明专利]柔性光热转换材料及其制备方法、在海水淡化中的用途

说明书

本发明公开了柔性光热转换材料及其制备方法、在海水淡化中的用途。具体地，本发明提出了一种柔性光热转换材料，包括：柔性基体；以及负载在所述柔性基体上的光热转换活性物，所述光热转换活性物包括石墨烯以及粘结剂。由此，该粘结剂可以较好地将石墨烯负载在柔性基体上，制备工艺简单，便于大规模生产，且形成的柔性光热转换材料光热转换效率较高，循环使用性能较好，且可以任意折叠，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及能量转换技术领域，具体地，涉及柔性光热转换材料及其制备方法、在海水淡化中的用途。

背景技术

目前，人类面临着严峻的淡水资源短缺问题。通过污水处理以及海水淡化等技术，可以将不可用水变成可用水，增加人类可用淡水资源的总量，能够在一定程度上缓解水资源短缺的问题。目前，有很多污水处理以及海水淡化技术，例如吸附法、超过滤法、膜蒸馏法、反渗透、电渗析法和太阳能海水淡化法等，其中，太阳能光热转换技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点，被广泛应用于污水处理以及海水淡化领域，具有很好的发展前景。因此，能实现太阳能光热转换的光热转换材料获得了广泛地研究与关注。

因此，目前的光热转换材料及其制备方法仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前用于太阳能光热转换的光热转换材料，普遍存在制备工艺复杂、难以大规模生产等问题。因此，如果能提出一种新的光热转换材料及其制备方法，该光热转换材料制备工艺简单、生产成本较低、便于大规模生产，且光热转换效率较高，将能在很大程度上解决上述问题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种柔性光热转换材料。根据本发明的实施例，该柔性光热转换材料包括：柔性基体；以及负载在所述柔性基体上的光热转换活性物，所述光热转换活性物包括石墨烯以及粘结剂。由此，该粘结剂可以较好地将石墨烯负载在柔性基体上，制备工艺简单，便于大规模生产，且形成的柔性光热转换材料光热转换效率较高，循环使用性能较好，且可以任意折叠，应用范围广泛。

根据本发明的实施例，所述柔性基体包括无纺布、织物的至少之一，所述柔性基体的孔径为10μm～1mm。由此，该柔性基体廉价易得，便于大规模生产；该柔性基体的孔径在上述范围时，有利于石墨烯的负载，进一步提高了该柔性光热转换材料的使用性能。

根据本发明的实施例，所述粘结剂包括水性粘结剂。由此，该粘结剂有利于石墨烯和柔性基体的连结，形成的柔性光热转换材料结构稳定，循环使用性能较好；该粘接剂具有良好的亲水性能，该柔性光热转换材料用于污水处理、海水淡化等时，可以进一步提高水处理效果。

根据本发明的实施例，所述粘结剂包括聚乙烯醇、羟甲基纤维素以及聚丙烯酸酯的至少之一。由此，该粘结剂廉价易得，且有利于石墨烯与柔性基体的连结，并且具有较好的亲水性能，该柔性光热转换材料用于污水处理、海水淡化等时，该柔性光热转换材料和水的亲和力较好，进一步提高了水处理效果。

根据本发明的实施例，所述柔性光热转换材料进一步包括：交联剂，所述交联剂和所述粘结剂的质量比为(0.05～0.4)：1。由此，当交联剂和粘接剂的质量比在上述范围时，该交联剂有利于粘结剂交联，可以进一步提高石墨烯和柔性基体的结合力，进一步提高了柔性光热转换材料的结构稳定性，提高柔性光热转换材料的光热转换效率以及循环使用效率。

根据本发明的实施例，所述交联剂包括戊二醛。由此，可以促进粘结剂交联，提高石墨烯和柔性基体结合的稳定性。

根据本发明的实施例，所述光热转换活性物中，所述石墨烯和所述粘结剂的质量比为(0.5～3)：1。由此，当石墨烯和粘接剂的质量比在上述范围时，有利于石墨烯和柔性基体的连结，进一步提高了该柔性光热转换材料的光热转换效率以及循环使用性能。