• 自漂浮的隔热导水材料及其制备方法和应用

    • 摘要:

      本发明涉及一种自漂浮的隔热导水材料及其制备方法和应用.本发明所述的隔热导水材料,其包含交联剂、聚乙烯吡咯烷酮和隔热材料.本发明还提供了隔热导水材料的制备方法,其包含下述步骤:(1)将所述交联剂与所述聚乙烯吡咯烷酮混合得到混合粉末;(2)将所述的混合粉末溶于有机溶剂中,得到铸膜液;(3)将所述的铸膜液加入隔热材料中得到浆料;(4)将所述的浆料进行压制,然后进行相转化得到隔热导水材料.本发明所述的自漂浮隔热导水材料充分结合了隔热材料的隔热性能和交联剂之间的间隙和高分子网络的导水性能,集成了隔热和导水的性能,能够有效提升光热转化材料的光热蒸发效率,并且具有足够的机械强度和优异的重复利用性.

    • 专利类型:

      发明专利

    • 申请/专利号:

      CN201811473540.6

    • 申请日期:

      2018.12.04

    • 公开/公告号:

      CN109721893A

    • 公开/公告日:

      2019-05-07

    • 发明人:

      曲久辉 张唯 吉庆华 刘会娟 刘锐平 胡承志

    • 申请人:

      中国科学院生态环境研究中心

    • 主分类号:

      C08L27/16(2006.01),C,C08,C08L,C08L27

    • 分类号:

      C08L27/16(2006.01),C08L39/06(2006.01),C08K7/28(2006.01),C02F1/14(2006.01),C02F103/08(2006.01),C,C08,C02,C08L,C08K,C02F,C08L27,C08L39,C08K7,C02F1,C02F103,C08L27/16,C08L39/06,C08K7/28,C02F1/14,C02F103/08

    • 主权项:

      1.一种隔热导水材料,其包含交联剂、聚乙烯吡咯烷酮和隔热材料. 2.根据权利要求1所述的隔热导水材料,其中,所述交联剂选自于醋酸纤维素、聚偏氟乙烯或聚丙烯腈中的一种. 3.根据权利要求1或2所述的隔热导水材料,其中,所述隔热材料选自于空心玻璃微珠或聚乙烯微球中的一种,优选的,所述隔热材料的粒径为10-120μm,较优选为30-90μm,更优选为55-90μm. 4.根据权利要求1-3任一项所述的隔热导水材料,其中,所述交联剂与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.01-0.4,优选为1:0.05-0.35,较优选为1:0.0625-0.3125. 5.根据权利要求1-4任一项所述的隔热导水材料,其中,所述交联剂和所述隔热材料的质量比为1:0.7-8.56,优选为1:1.31-4.88,较优选为1:1.31-2.84. 6.根据权利要求1-5任一项所述的隔热导水材料,其中,所述隔热导水材料是通过含有交联剂、聚乙烯吡咯烷酮和隔热材料的混合物得到的具有三维网络结构的隔热导水材料;优选该隔热导水材料通过对所述混合物进行相转化得到. 7.根据权利要求6所述的隔热导水材料,其通过包含下述步骤的方法制备得到: (1)将所述交联剂与所述聚乙烯吡咯烷酮混合得到混合粉末; (2)将步骤(1)所述的混合粉末溶于有机溶剂中,得到铸膜液; (3)将步骤(2)所述的铸膜液加入隔热材料中得到浆料; (4)将步骤(3)所述的浆料进行压制,然后进行相转化得到隔热导水材料. 8.权利要求1-7任一项所述的隔热导水材料的制备方法,其包含下述步骤: (1)将所述交联剂与所述聚乙烯吡咯烷酮混合得到混合粉末; (2)将步骤(1)所述的混合粉末溶于有机溶剂中,得到铸膜液; (3)将步骤(2)所述的铸膜液加入隔热材料中得到浆料; (4)将步骤(3)所述的浆料进行压制,然后进行相转化得到隔热导水材料. 9.根据权利要求8所述的制备方法,其中,在步骤(2)中,所述有机溶剂选自于N,N-二甲基乙酰胺、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种以上. 10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其中,所述交联剂与有机溶剂的质量比为5-25:100,优选为8-24:100,较优选为14.8-23.5:100. 11.根据权利要求8-10任一项所述的制备方法,其中,在步骤(2)中,在得到铸膜液之前,还包含将混合粉末进行搅拌、超声和脱泡的步骤. 12.根据权利要求11所述的制备方法,其中,所述搅拌的时间为10-15小时. 13.根据权利要求11或12所述的制备方法,其中,所述超声的时间为30-60分钟. 14.根据权利要求11-13任一项所述的制备方法,其中,所述脱泡的时间为24-48小时,优选为36-48小时. 15.根据权利要求8-14任一项所述的制备方法,其中,在步骤(3)中,所述铸膜液与隔热材料的比例为2.5-7ml:1g,优选为2.85-4ml:1g. 16.根据权利要求8-15任一项所述的制备方法,其中,在步骤(4)中,所述压制的压力为0.01-4Mpa,优选为0.10-2Mpa,较优选为0.5-2Mpa;优选的,所述压制的时间为0.5-20min,优选为0.5-5min. 17.根据权利要求8-16任一项所述的制备方法,其中,在步骤(4)中,所述相转化的时间为20-40小时. 18.根据权利要求8-17任一项所述的制备方法,其中,所述相转化在恒温水浴中进行,所述恒温的温度为20-45℃. 19.权利要求1-7任一项所述的隔热导水材料或权利要求8-18任一项所述的制备方法制备得到的隔热导水材料在太阳能光热转化装置中的应用. 20.一种光热转化装置,其包含权利要求1-7任一项所述的隔热导水材料或权利要求8-18任一项所述的制备方法制备得到的隔热导水材料. 21.根据权利要求20所述的光热转化装置,其中,所述光热转化装置还包含光热转化膜状材料,优选的,所述光热转化膜状材料选自于不需要支撑的光热转化膜或使用支撑材料支撑的光热转化膜. 22.根据权利要求21所述的光热转化装置,其中,所述支撑材料选自于无纺布、吸水纸、无尘纸或滤纸中的一种. 23.根据权利要求21或22所述的光热转化装置,其中,所述隔热导水材料与所述光热转化膜状材料通过包裹、粘贴或贴合的方式组合,或者将所述光热转化粉体材料旋涂或者喷涂在所述隔热导水材料上,优选的,所述光热转化粉体选自于还原石墨烯、石墨、活性炭、炭黑或碳纳米管中的一种. 24.权利要求20-23任一项所述的光热转化装置,其中,所述光热转化装置置于淡水、海水或乙醇中. 25.权利要求20-23任一项所述的光热转化装置在含有有机或无机污染的水体的脱盐、净化、浓缩或减量化领域中的应用.