[发明专利]一种多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法及其产品

权利要求书

1.一种多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Pickering乳液凝胶冷冻干燥制备气凝胶多孔材料，然后将所述气凝胶多孔材料置于酸化高分子粘性水溶液中，凝胶化反应，冻融，冷冻干燥，最后在水中溶胀得到所述多级孔隙结构的气-水凝胶；

所述Pickering乳液凝胶的制备方法为：将戊二醛溶液与纤维素纳米纤维水分散液混合，搅拌，调节pH值至4，得到溶液A；将聚乳酸与1, 2-二氯乙烷混合得到溶液B；将所述溶液A与溶液B混合，得到混合溶液；将所述混合溶液超声处理，得到所述Pickering乳液凝胶；

所述酸化高分子粘性水溶液的制备方法为：向羧甲基纳米纤维素钠水溶液中依次添加聚苯胺水分散液、水、戊二醛溶液，搅拌混合后加入酸，继续搅拌，得到所述酸化高分子粘性水溶液；

所述多级孔隙结构的气-水凝胶为圆柱形结构或蘑菇状结构；

所述多级孔隙结构的气-水凝胶为双层结构，其中，上层为水凝胶，下层为气凝胶。

2.根据权利要求1所述的多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法，其特征在于，所述戊二醛溶液的固含量为25wt%，所述纤维素纳米纤维水分散液的浓度为0.5wt％，所述戊二醛溶液与纤维素纳米纤维水分散液的体积比为1:400，所述溶液B中聚乳酸的浓度为2wt%，所述溶液A与溶液B的体积比为4：1。

3.根据权利要求1所述的多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法，其特征在于，所述超声处理的功率为400W。

4.根据权利要求1所述的多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纳米纤维素钠水溶液的浓度为6wt%，所述聚苯胺水分散液的浓度为1wt%～5wt％，所述戊二醛溶液的固含量为25wt%，所述酸中H⁺的浓度为2mol/L-4mol/L，酸与羧甲基纳米纤维素钠水溶液的体积比为1:10～15。

5.根据权利要求1所述的多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备气凝胶多孔材料的具体操作为：先将所述Pickering乳液凝胶在-10～0℃的温度条件下冷冻12h，再在-49℃的温度条件下冷冻干燥48h。

6.根据权利要求1所述的多级孔隙结构的气-水凝胶的制备方法，其特征在于，所述凝胶化反应的温度为20～30℃，反应时间为3～8h。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的多级孔隙结构的气-水凝胶。

8.一种根据权利要求7所述的多级孔隙结构的气-水凝胶在太阳能水蒸发器中的应用。