一种基于氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料及其制备过程

本发明属于光热材料，具体涉及一种基于氧化石墨烯的太阳能水蒸发材料及其制备过程。

背景技术：

1、水是一切生命之源，然而随着社会的不断发展，人口的不断增加，可用的淡水资源越发不足，以我国为例，我国人口约占据世界总人口的20％，但是淡水资源仅占世界淡水资源的6％。且由于地球上有着高达97％的海水，因此海水淡化被认为是缓解淡水资源短缺的最有效方法之一。

2、传统的海水淡化技术包括：包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏等。但是无可避免的，这些方法都有着其各自的缺陷之处，例如：较高的能耗，较大的污染，较为繁琐的步骤等等，这些缺陷的存在极大的限制了它们的使用和推广，也对能源和环境带来了较大的压力。鉴于地球拥有着丰富的太阳能资源，利用太阳能进行海水淡化成为一种更有前景的方案。

3、在光热转换的技术领域之中，最为重要的就是对于光热剂的选择，理想光热材料必须具有广泛的吸收能力和较小的发射率的特点，目前主流的光热剂主要分为碳基材料，等离子体金属和半导体材料三种。碳基材料有着高吸收率，低成本，良好的可加工性等特点，我们所制备的材料也是基于此特点研制而出的。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，从光热材料的蒸发性能，光热转换效率，经济实用性等方向出发，提供了一种基于氧化石墨烯的太阳能海水淡化材料及其制备方法。将氧化石墨烯与海绵泡沫相结合，最终形成了基于氧化石墨烯的海绵材料，氧化石墨烯本身具有较好的吸收率，而海绵泡沫具有较好的亲水性，同时两者的成本都较低，将两者上述的优点结合，得到了易制备，高效率，低成本的碳质光热转换材料，将其应用在海水淡化，废水污水处理等领域。

2、本发明所提供的技术方案如下：

3、一种基于氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)获取洁净，干燥的泡沫海绵材料；

5、(2)按照一定质量比称量氧化石墨烯和二硫化钼的固体粉末；

6、(3)将步骤(2)中所称量的氧化石墨烯和二硫化钼粉末混合放入研钵中研磨15分钟；

7、(4)将步骤(3)中获得的研磨过后的混合粉末分散在无水乙醇溶液中，进行10小时的超声处理；

8、(5)将步骤(4)中超声处理后的分散液进行高速离心处理并烘干得到较为均匀的氧化石墨烯二硫化钼固体材料；

9、(6)将步骤(5)中得到的固体材料放入研钵研磨10到15分钟，再将研磨后的粉末分散到无水乙醇溶液中进行超声，超声时间设定为10小时，得到较为均匀的悬浊液；

10、(7)将步骤(1)中的泡沫海绵材料侵泡到6)中的悬浊液中，随后放入80℃的真空干燥箱中干燥30分钟，反复进行浸泡和干燥，将此过程重复3-5次。得到所述的基于氧化石墨烯和二硫化钼的光热材料。

11、所述基于氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料可用于海水淡化，污水处理等方面

12、与现有技术相比，本发明提出的基于氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料，具有以下增益效果：

13、(1)本发明提供了一种用于制备高效的太阳能水蒸发材料的制备思路，通过简单的方法将氧化石墨烯与二硫化钼均匀混合之后再将海绵泡沫浸润在其中，通过反复浸润烘干的方法达到制备光热材料的目的，所得的光热材料的制备方法简单，原料成本低，有着广阔的应用前景。

14、(2)本发明以海绵泡沫为基底，以氧化石墨烯和二硫化钼为光热剂，使得制备的光热材料继承了海绵泡沫的亲水性和氧化石墨烯以及二硫化钼的高吸收率，同时海绵泡沫之中的孔状结构也为材料中水蒸气的传输提供了便利。

技术特征：

1.一种基于氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料及其制备过程，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的研磨时间为15分钟。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的超声时间为10小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的离心速度为10000rmp，烘箱的温度为80℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述的研磨时间为10-15分钟，超声时间为10小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，所述的烘干温度为50℃，反复进行浸泡和烘干的次数为3-5次。

7.一种根据权利要求1至6任一所述的制备方法制备得到的一种基于氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料。

8.一种根据权利要求7所述的氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料，其特征在于：用于制备蒸发器。

9.一种根据权利要求7所述的氧化石墨烯和二硫化钼的太阳能水蒸发材料，其特征在于使用浸润的原理将光热剂分散到泡沫载体上。

技术总结本发明属于光热材料技术领域，具体涉及一种基于氧化石墨烯的太阳能水蒸发材料及其制备过程。主要包括以下步骤：1)将适量氧化石墨烯与二硫化钼进行研磨并且充分混合；2)加入无水乙醇作为溶剂，将所得的混合液体先进行超声处理后再离心和烘干；3)并将烘干过后的固体再次研磨，并且重新加入适量的无水乙醇溶液，将其混合后进行超声处理；4)将纯净干燥的泡沫海绵放入超声后的液体中浸没，干燥。得到可用于太阳能水蒸发的材料，本发明涉及的制备过程较为简单，成本较低，且制备得到的材料具有优异的光热转换能力，能够充分利用热能来加速水分的蒸发。技术研发人员：白功勋,钟鹏杰,王乐,李银艳,张军杰,徐时清受保护的技术使用者：中国计量大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29