本发明涉及一种增强海藻无纺织物光热水蒸发能力的方法,属于纺织印染。
背景技术:
1、近年来,淡水资源短缺已成为全人类面临的严峻问题。将海水等不适宜直接使用的水通过膜分离、蒸馏、反渗透技术等进行纯化,是解决淡水紧缺的有效途径,但往往需要消耗大量的化石资源,易造成二次环境污染。
2、通过光热转换材料将光能转换为热能驱动海水等蒸发产生水蒸气,然后对蒸气进行冷凝得到纯净水的光驱动技术,具有绿色、安全和可持续发展等优势。目前已经开发出多种具有不同光热转换机理的光热转换材料,如碳基材料、金属纳米粒子、半导体和导电高分子等。碳基材料如石墨烯、碳纳米管、炭黑等由于吸光能力强、化学及热稳定性好等特点而被广泛应用。
3、通常,需将光热转换材料附着于无尘纸、木材、多孔泡沫、水凝胶、气凝胶等基体材料上,才能更好的发挥其光热水蒸发性能。与上述材料相比,纤维材料具有优良的机械性能和实用性,便于存储和运输,规模化生产成本低,有望展现更佳性能。
4、海藻酸是一种绿色海洋生物质高分子,利用 ca2+交联、共价键交联等方式可制备出海藻纤维及织物,具有良好的生物相容性、可降解吸收性、阻燃性、高吸湿性、凝胶阻塞性和金属离子吸附性等特性,在纺织、医疗、运动、军事等领域都有广泛应用。海藻无纺织物适宜作为光热水蒸发基材使用。
技术实现思路
1、本发明利用硼氢化钠处理氧化石墨烯(go),得到还原氧化石墨烯(rgo),利用抽滤法沉积于海藻无纺织物表面,使其具备一定光热水蒸发能力;通过硅烷偶联剂(kh570)对rgo 进行表面改性,可进一步提升光热水蒸发能力。
2、本发明涉及以下工艺:
3、(1)将go分散于去离子水中,go的浓度为0.8g/l,加入硼氢化钠,硼氢化钠的浓度为8 g/l,将上述混合液置于磁力搅拌器上,60 ℃搅拌2 h,得到rgo分散液;
4、(2)在rgo分散液中加入硅烷偶联剂kh570进行改性,kh570占rgo的质量比为10%,静置10 min,随后通过抽滤将改性rgo沉积在海藻无纺织物表面,在60 ℃条件下烘干。
5、 将go分散于去离子水中,加入一定量硼氢化钠,置于磁力搅拌器上经60 ℃搅拌2h后可将go充分还原,得到rgo分散液。rgo中的π电子能级间隔紧密,具有很强的光吸收能力,能通过晶格振动将光能转换为热能。在上述rgo分散液中加入硅烷偶联剂kh570,kh570占rgo的质量比为10%,静置10 min完成对rgo表面的改性,随后利用抽滤法,将kh570改性rgo沉积在海藻无纺织物表面,在60 ℃条件下烘干。硅烷偶联剂kh570分子可与rgo表面发生结合而对其进行改性,能形成较大的空间位阻而阻隔rgo之间的聚集,既能增强与入射光线的有效作用,又可降低水汽通过的阻力;另外,rgo表面结合的kh570可限制水与rgo的直接接触,减少与水的接触面积,降低水分在孔道间的填充量,从而能够减少热量的无效散失,使水蒸发能力提升。
1.本发明涉及一种增强海藻无纺织物光热水蒸发能力的方法,其特征在于采用以下工艺: