一种碳包覆高硅氧玻璃纤维光热转换材料及其制备方法、蒸汽生成器与应用

文档序号:403671 发布日期:2021-12-17 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种碳包覆高硅氧玻璃纤维光热转换材料及其制备方法、蒸汽生成器与应用 (Carbon-coated high-silica glass fiber photothermal conversion material, preparation method thereof, steam generator and application ) 是由 岳明波 张瑛 李雯鑫 韩科玉 李宜霏 于 2021-09-17 设计创作,主要内容包括:本发明属于光热转换材料制备技术领域,具体公开一种碳包覆高硅氧玻璃纤维光热转换材料及其制备方法、蒸汽生成器与应用。所述光热转换材料由高硅氧玻璃纤布基体以及包覆在该纤维布表面的碳质层组成。所述制备方法包括如下步骤:(1)在隔氧条件下,用携带有碳质前驱体的气流吹扫高硅氧玻璃纤维,从而使碳质前驱体附着在高硅氧玻璃纤维表面,得光热转换材料前驱体。(2)在气流吹扫的同时对所述光热转换材料前驱体碳化处理,即得。本发明通过简单化学沉积的方法制备了碳材料包覆的高硅氧纤维光热转换材料,氧化硅和碳复合材料不但表现出对酸、碱以及生物污染的高稳定性,同时具有良好的水蒸发性能,拓宽了光热盐水淡化以及污水淡化的使用范围。(The invention belongs to the technical field of preparation of photo-thermal conversion materials, and particularly discloses a carbon-coated high-silica glass fiber photo-thermal conversion material, a preparation method thereof, a steam generator and application. The photo-thermal conversion material consists of a high silica glass fiber cloth matrix and a carbon layer coated on the surface of the fiber cloth. The preparation method comprises the following steps: (1) and under the condition of oxygen isolation, blowing the high silica glass fiber by using gas flow carrying the carbonaceous precursor, so that the carbonaceous precursor is attached to the surface of the high silica glass fiber, and obtaining the photo-thermal conversion material precursor. (2) And carbonizing the photo-thermal conversion material precursor while blowing the gas flow to obtain the photo-thermal conversion material. The high silica fiber photothermal conversion material coated by the carbon material is prepared by a simple chemical deposition method, and the silicon oxide and carbon composite material not only shows high stability to acid, alkali and biological pollution, but also has good water evaporation performance, so that the application range of photothermal brine desalination and sewage desalination is widened.)

一种碳包覆高硅氧玻璃纤维光热转换材料及其制备方法、蒸 汽生成器与应用

技术领域

本发明属于光热转换材料制备技术领域,具体涉及一种碳包覆高硅氧玻璃纤维光热转换材料及其制备方法、蒸汽生成器与应用。

背景技术

公开该

背景技术

部分的信息旨在增加对本发明总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

淡水短缺是人类社会特别是发展中国家和偏远地区需要紧急解决的问题之一。而海水淡化是临海和岛屿国家解决淡水紧缺的策略之一。迄今为止,各种方法例如反渗透过滤,膜蒸发等技术已被应用于海水淡化。最近开发利用太阳能绿色低能耗海水淡化成为研究热点。通过光热材料有效地将太阳光转化为热能,将海水蒸发后冷凝为液体制备淡水,该技术具有非常低的成本。例如,公布号CN111336699B的专利通过将亚麻纤维编织成网状结构,经过蜡烛灰和聚氨酯分散喷涂后制备了一种亚麻纤维基光热转换材料。

到目前为止,已经开发了多种材料作为太阳能蒸汽发电的光热转换材料,如碳基材料、金属纳米颗粒、气凝胶和多孔聚合物。光热转换材料的研究主要围绕下面几个方面:第一,宽波段的太阳光谱吸收,实现高的太阳-热转换效率。第二,能够在蒸发区域局部加热,使热量损失最小。第三,允许通过毛细效应持续供水,以实现持续蒸发。需要强调的是,除了高的光热转换性能,光热转换材料的稳定性和宽的适用范围是这类材料真正实现产业化应用所必需。然而,现有的这几类光热转换材料仍然存在以下方面的问题:例如,碳材料具有较高的稳定性,但是碳材料机械性能较差。而有机高分子聚吡咯、聚苯胺等材料的抗生物污染性较差。金属基材料在高盐度水中容易受到腐蚀。

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