科创中国

海水淡化,太阳能海水淡化

为了同时提高海水淡化材料的光热转化性能和稳定性，本发明提供一种抗盐析出性能的多孔光热膜。 本发明同时提供这种材料的制备方法和应用。 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是： 一种抗盐析出性能的多孔光热膜，其特征在于，它是以不同孔径的耐海水腐蚀的金属Ti网为基底材料，通过水热合成反应和控制反应时间得到不同孔径TiO2/Ti多孔膜，之后通过淡化反应在钛网表面负载具有等离子共振效应的TiNx，提高光吸收率，之后通过疏水改性获得疏水TiNx/Ti多孔光热膜，阻止盐在海水淡化过程中的析出。 本发明抗盐析出性能的多孔光热膜可以通过以下制备方法来实现： 第一步：基底处理 第二步：TiO2/Ti多孔膜制备 第三步：TiNx/Ti多孔膜制备 第四步：疏水改性

(1)本发明选用不同孔径的Ti网为基底材料，其密度低、强度高、耐腐蚀，并且可以提供水蒸气蒸发的通道。 (2)本发明以钛网为基体，经过水热反应、离子交换和退火处理，在这个过程中，通过控制水热反应的温度和时间，尤其是时间，获得不同孔径TiO2/Ti多孔膜，然而TiO2/Ti多孔膜吸光性能差，为了提高TiO2/Ti多孔膜的吸光性能，对TiO2/Ti多孔膜采取氮化措施，氮化后得到的TiNx/Ti多孔膜虽然有很好的吸光性能，但是疏水性差，对TiNx/Ti多孔膜疏水改性，提高了稳定性，拟制了盐的析出。 (3)本发明选用TiNx为光热转化材料，TiNx纳米材料除表面等离子共振特性可与Au相媲美外，还具有廉价、热稳定性高、制备工艺简单等优势。 (4)本发明的太阳光海水淡化吸收体由疏水TiNx/Ti多孔光热膜、隔热层泡沫，提供水分供给的滤纸和棉花集成，不仅具有高的光吸收性能和界面水蒸发效率，还可以阻止盐的析出，提高吸收体的循环稳定性和寿命，更易于推广应用。该发明多孔光热膜制备方法可操作性强，原料来源广泛，且具有较高的光热转化性能和良好的循环稳定性能。

崔洪芝，女，汉族，中共党员，教授，山东科技大学材料科学与工程学院院长，山东省金属材料与表面工程技术中心负责人，中国材料研究学会理事。主要研究方向为等离子表面改性、环境材料及污染治理技术。近五年来主持完成国家863项目2项，科技部国际合作重点项目1项，省部级项目10项，发表论文40余篇。以第一完成人获得国家科技进步二等奖、 山东省科技进步二等奖、山东省技术发明二等奖各1项。先后为本科生、研究生主讲《材料科学基础》《物理化学》《材料分析测试方法》等十余门课程，指导硕士研究生10名。指导本科生参加“挑战杯”全国大学生创业计划大赛、科技学术作品竞赛，先后获得二等奖1项、三等奖3项，多次被评为 “大学生科技创新活动优秀指导教师”。

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