[发明专利]一种模版法制备水凝胶光热材料

权利要求书

1.一种水凝胶光热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将溶解完全的Kevlar水凝胶溶液倒入模板上，平整后得到Kevlar水凝胶膜雏形；其中，所述模板的表面具有凹陷阵列结构；

(2)将所述Kevlar水凝胶膜雏形放入纯水中浸泡，使其完全与水接触，逐渐相转化固化为膜；

(3)将已经固化的Kevlar水凝胶膜从模板上剥离，得到表面具有相应突起阵列结构的Kevlar水凝胶膜；

(4)将步骤(3)中得到的Kevlar水凝胶膜放入氧化溶液中氧化改性，从而得到氧化改性的Kevlar水凝胶膜，该氧化改性的Kevlar水凝胶膜即为水凝胶光热材料；其中，所述氧化溶液为硫酸铜和间苯二胺(MPD)的混合水溶液。

2.如权利要求1所述水凝胶光热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述氧化溶液是将间苯二胺水溶液与硫酸铜水溶液混合得到的；其中，所述间苯二胺水溶液的质量百分浓度为1-10％，所述硫酸铜水溶液的质量百分浓度为1-10％；

所述混合是按间苯二胺水溶液与硫酸铜水溶液的体积比为1-10：1进行混合的。

3.如权利要求1所述水凝胶光热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述放入氧化溶液中氧化改性的时间为10-30min。

4.如权利要求1所述水凝胶光热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述模板是通过3D打印得到的，该模板的材质为合金；所述Kevlar水凝胶溶液的质量百分浓度为0.1-2％；

所述步骤(2)中，所述浸泡的时间为10-60min。

5.如权利要求1所述水凝胶光热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，Kevlar水凝胶溶液是将Kevlar纤维溶解于KOH水溶液与DMSO的混合溶液中得到的；

所述步骤(1)中，所述平整具体是使用刮刀将多余的溶液刮去，水凝胶溶液留在模板上的厚度为100-1000μm。

6.如权利要求1所述水凝胶光热材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述模板表面上单个凹陷阵列结构单元，在所述模板表面所在平面上的投影的尺寸为0.5-2mm；

优选的，所述步骤(1)中，所述模板的表面具有凹陷半球形阵列结构；单个凹陷半球形阵列结构单元在所述模板表面所在平面上的投影为圆形，该圆形的直径为0.5-2mm；相应的，所述步骤(3)得到的所述Kevlar水凝胶膜为表面具有半球形突起阵列结构的Kevlar水凝胶膜。

7.如权利要求1－6任意一项所述方法制备得到的水凝胶光热材料。

8.如权利要求7所述水凝胶光热材料作为光热材料的应用。

9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述应用具体是在利用光能进行光热蒸发中的应用；优选的，所述光能为太阳光能。

10.如权利要求9所述应用，其特征在于，所述光热蒸发具体是用于海水淡化处理或高盐废水处理。