CN108914107B - 一种铜基网状光热转换材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种铜基网状光热转换材料的制备方法，它涉及一种光热转换材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有光热转换材料的基体为不透光的片状材料，不具备透过性，使光热转换材料应用在光热转换产生水蒸气的装置中受限的问题。方法：一、紫铜网预处理；二、化学浴沉积，得到铜基网状光热转换材料。本发明制备的光热转换材料在微观结构上呈现无规则排布的纳米片结构，能够构成与太阳光波长相匹配的光学陷阱，具有较好的光吸收性能；当光照强度为1kW/m2时，使用本发明制备的铜基网状光热转换材料，水的蒸发速率可达0.805kg/m2·h‑1。本发明可获得一种铜基网状光热转换材料。

Description

一种铜基网状光热转换材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种光热转换材料的制备方法。
背景技术
当代社会发展过程中，煤、石油及天然气等传统能源的巨大消耗造成了严重的能源危机和环境污染，因此寻求清洁无污染的可再生能源并进行利用，具有重要意义。近年来，太阳能由于其清洁、安全、获取方便及来源丰富等特点逐渐成为人们关注的热点，如何便捷高效地将太阳能转换为电能、热能及化学能也成为人们亟待研究和解决的问题。
太阳能光热转换技术是指将太阳辐射能转换为热能的利用技术。其中，太阳能光热转换产生水蒸气是一种高效、全新的太阳能利用方式，这在污水处理、海水淡化、脱盐及生产高压蒸汽等领域具有广泛的应用前景。目前，新型的光热转换产生水蒸气装置通常是使光热转换材料漂浮在液体表面，使尽可能多的热能集中在表面的液体薄层，避免热能向水下传导，创建集中加热区域以提高能量利用率，改善水蒸发速率。这就要求光热转换材料应具备一定的透过性，使得水蒸气能够顺利逸出装置。而传统的光热转换材料通常以不透光的片状材料为基体，如合金板材、金属板材等，尽管其光热转换效率较高，但由于其不透过的性质，使其应用在光热转换产生水蒸气的装置中较为困难，在没有光热转换材料的条件下，当光照强度为1kW/m2时，水的蒸发速率约为0.222kg/m2·h-1。
发明内容
本发明的目的是要解决现有光热转换材料的基体为不透光的片状材料，不具备透过性，使光热转换材料应用在光热转换产生水蒸气的装置中受限的问题，而提供一种铜基网状光热转换材料的制备方法。
一种铜基网状光热转换材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、紫铜网预处理：
①、将紫铜网浸入到丙酮中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，取出后再浸入到质量分数为36％～38％的盐酸溶液中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，得到去除表面氧化物及杂质的紫铜网；
②、使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，再将去除表面氧化物及杂质的紫铜网浸入到无水乙醇中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，取出后使用吹风机吹干，得到预处理后的紫铜网；
二、化学浴沉积：
①、将升华硫分散到蒸馏水中，再加入硫化钠和氢氧化钠，搅拌均匀，得到反应液；
步骤二①中所述的反应液中升华硫的浓度为0.25mol/L～0.5mol/L；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与硫化钠的摩尔比为1:(0.5～1)；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与氢氧化钠的摩尔比为1:(0.05～0.1)；
②、将反应液加热至35℃～45℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为35℃～45℃的反应液中沉积0.15min～20min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～80℃的条件下保温老化12h～24h，得到铜基网状光热转换材料。
本发明的原理：
应用于光热转换产生水蒸气领域中的光热转换材料除具备较高的光吸收率外，还须具有良好的亲水性及透过性，以保证蒸发速率及水蒸气的顺利逸出。本发明通过化学浴沉积在紫铜网上制备的铜基网状光热转换材料的主要成分为半导体铜硫化物，本身具有较好的光热转换性能，且铜基网状光热转换材料由于具有直立片状的微观结构，能够构成与太阳光波长相匹配的光学陷阱，因而具有良好的光吸收性能；同时该种微观结构也赋予材料具备超亲水性。
本发明的优点：
一、本发明在铜网上原位生长光热转换材料，由于原位生长，结合力较好；
二、本发明通过化学浴沉积制备铜基网状光热转换材料，制备方法简单易行，制备速度快；
三、本发明制备的光热转换材料具有优异的亲水性；
四、本发明制备的光热转换材料成分为半导体材料Cu7S4，呈现黑色，有利于将光能转换为热能；
五、本发明制备的光热转换材料在微观结构上呈现无规则排布的纳米片结构，能够构成与太阳光波长相匹配的光学陷阱，具有较好的光吸收性能；
六、当光照强度为1kW/m2时，使用本发明制备的铜基网状光热转换材料，水的蒸发速率可达0.805kg/m2·h-1。
本发明可获得一种铜基网状光热转换材料。
附图说明
图1为实施例一制备的铜基网状光热转换材料放大500倍的SEM图；
图2为实施例一制备的铜基网状光热转换材料放大3000倍的SEM图；
图3为实施例一制备的铜基网状光热转换材料放大10000倍的SEM图；
图4为实施例一制备的铜基网状光热转换材料的XRD图；
图5为实施例一制备的铜基网状光热转换材料进行水滴接触角测试之前的数码照片；
图6为实施例一制备的铜基网状光热转换材料进行水滴接触角测试之后的数码照片；
图7为蒸发速率测试图，图中1为水，2为实施例一制备的铜基网状光热转换材料。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种铜基网状光热转换材料的制备方法，是按以下步骤完成的：
一、紫铜网预处理：
①、将紫铜网浸入到丙酮中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，取出后再浸入到质量分数为36％～38％的盐酸溶液中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，得到去除表面氧化物及杂质的紫铜网；
②、使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，再将去除表面氧化物及杂质的紫铜网浸入到无水乙醇中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，取出后使用吹风机吹干，得到预处理后的紫铜网；
二、化学浴沉积：
①、将升华硫分散到蒸馏水中，再加入硫化钠和氢氧化钠，搅拌均匀，得到反应液；
步骤二①中所述的反应液中升华硫的浓度为0.25mol/L～0.5mol/L；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与硫化钠的摩尔比为1:(0.5～1)；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与氢氧化钠的摩尔比为1:(0.05～0.1)；
②、将反应液加热至35℃～45℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为35℃～45℃的反应液中沉积0.15min～20min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～80℃的条件下保温老化12h～24h，得到铜基网状光热转换材料。
本实施方式步骤一①中不宜使用黄铜网，因为黄铜的成分为铜锌合金，锌元素的存在会导致合金内铜锌原电池的形成，使得铜元素难以与溶液发生反应；
本实施方式步骤一①中的超声时间不宜过长也不宜过短：时间过长将过渡腐蚀紫铜网使基体的机械强度降低；时间过短则不能将紫铜网表面的杂质去除干净；
本实施方式步骤一②中使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，否则残留的盐酸会与反应液发生作用，影响制备铜基网状光热转换材料。
本实施方式步骤二②中的反应温度为35℃～45℃，是因为温度过低，不利于反应进行；温度过高，配制的反应液不稳定。
本实施方式的优点：
一、本实施方式在铜网上原位生长光热转换材料，由于原位生长，结合力较好；
二、本实施方式通过化学浴沉积制备铜基网状光热转换材料，制备方法简单易行，制备速度快；
三、本实施方式制备的光热转换材料具有优异的亲水性；
四、本实施方式制备的光热转换材料成分为半导体材料Cu7S4，呈现黑色，有利于将光能转换为热能；
五、本实施方式制备的光热转换材料在微观结构上呈现无规则排布的纳米片结构，能够构成与太阳光波长相匹配的光学陷阱，具有较好的光吸收性能；
六、当光照强度为1kW/m2时，使用本实施方式制备的铜基网状光热转换材料，水的蒸发速率可达0.805kg/m2·h-1。
本实施方式可获得一种铜基网状光热转换材料。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一①中所述的紫铜网的成分为纯铜，含铜量高于99.95％。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一①中所述的紫铜网的孔径为90μm～120μm，丝径为45～55μm。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一①中将紫铜网浸入到丙酮中，再在超声功率为100W～120W下超声10min～15min，取出后再浸入到质量分数为36％～37％的盐酸溶液中，再在超声功率为100W～120W下超声10min～30min，得到去除表面氧化物及杂质的紫铜网。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤一②中使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，再将去除表面氧化物及杂质的紫铜网浸入到无水乙醇中，再在超声功率为100W～120W下超声10min～15min，取出后使用吹风机吹干，得到预处理后的紫铜网。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二①中所述的反应液中升华硫的浓度为0.25mol/L～0.33mol/L。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二①中所述的反应液中升华硫与硫化钠的摩尔比为1:(0.9～1)。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤二①中所述的反应液中升华硫与氢氧化钠的摩尔比为1:(0.08～0.1)。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤二②中将反应液加热至35℃～40℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为35℃～40℃的反应液中沉积0.15min～2min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～70℃的条件下保温老化12h～16h，得到铜基网状光热转换材料。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤二②中将反应液加热至40℃～45℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为40℃～45℃的反应液中沉积10min～15min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～80℃的条件下保温老化18h～20h，得到铜基网状光热转换材料。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种铜基网状光热转换材料的制备方法是按以下步骤完成的：
一、紫铜网预处理：
①、将紫铜网浸入到丙酮中，再在超声功率为100W下超声10min，取出后再浸入到质量分数为37％的盐酸溶液中，再在超声功率为100W下超声10min，得到去除表面氧化物及杂质的紫铜网；
②、使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，再将去除表面氧化物及杂质的紫铜网浸入到无水乙醇中，再在超声功率为100W下超声10min，取出后使用吹风机吹干，得到预处理后的紫铜网；
步骤一①中所述的紫铜网的成分为纯铜，含铜量高于99.95％；
步骤一①中所述的紫铜网的孔径为100μm，丝径为50μm；
二、化学浴沉积：
①、将升华硫分散到蒸馏水中，再加入硫化钠和氢氧化钠，搅拌均匀，得到反应液；
步骤二①中所述的反应液中升华硫的浓度为0.33mol/L；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与硫化钠的摩尔比为1:1；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与氢氧化钠的摩尔比为1:0.1；
②、将反应液加热至35℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为35℃的反应液中沉积10min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃的条件下保温老化12h，得到铜基网状光热转换材料。
实施例一步骤一①中所述的紫铜网的直径为3.6cm。
图1为实施例一制备的铜基网状光热转换材料放大500倍的SEM图；
图2为实施例一制备的铜基网状光热转换材料放大3000倍的SEM图；
图3为实施例一制备的铜基网状光热转换材料放大10000倍的SEM图；
从图1～图3可知，实施例一制备的铜基网状光热转换材料呈现直立生长的纳米片结构，大量纳米片的无规则排布构成众多微小空隙，这些空隙的尺寸大致分布在100nm～2000nm，恰巧对应太阳光谱波长范围，因而可构成光学陷阱，有利于光的吸收。
图4为实施例一制备的铜基网状光热转换材料的XRD图；
从图4可知，除去金属铜基底的衍射峰(PDF#70-3039)外，谱图中出现了很强的Cu7S4的衍射峰(PDF#23-0958)，表明实施例一制备的铜基网状光热转换材料的成分即为单一的多硫化物Cu7S4，而Cu7S4作为一种半导体材料，有利于将光能转换为热能。
图5为实施例一制备的铜基网状光热转换材料进行水滴接触角测试之前的数码照片；
图6为实施例一制备的铜基网状光热转换材料进行水滴接触角测试之后的数码照片；
从图5和图6可知，实施例一制备的铜基网状光热转换材料进行水滴接触角测试之后的接触角为0°，水滴可在实施例一制备的铜基网状光热转换材料的表面铺展，表明实施例一制备的铜基网状光热转换材料具备超亲水性，对水的蒸发具有积极作用。
蒸发速率性能测试：
蒸发速率性能测试使用氙灯模拟太阳光，调节光照强度为1kW/m2，测试时间为1h，样品面积为3.14×0.018m×0.018m＝0.001017m2；测试过程中使用电子天平来记录质量变化，使用秒表记录时间变化。由于铜基网状光热转换材料具有超亲水性，因此直接将其放在水面上时，材料会迅速浸入水中，不能漂浮在水面上。基于上述现象，在测量蒸发速率时，先在水面上放置一层用棉纤维包裹的聚苯乙烯泡沫，覆盖水面，再将实施例一制备的铜基网状光热转换材料放置在棉纤维包裹的聚苯乙烯泡沫上，棉纤维包裹的聚苯乙烯泡沫下的水可通过棉纤维在毛细作用下传输到聚苯乙烯泡沫上层的实施例一制备的铜基网状光热转换材料上，并迅速将实施例一制备的铜基网状光热转换材料浸湿。且在测试过程中，随着水分从紫铜网间隙中蒸发逸出，聚苯乙烯泡沫下的水分可源源不断地通过毛细作用传输到实施例一制备的铜基网状光热转换材料上去，因此得以实现性能测试的目的。
蒸发速率性能测试结果如图7所示；
图7为蒸发速率测试图，图中1为水，2为实施例一制备的铜基网状光热转换材料。
由图7可知，通过线性拟合，在光照强度为1kW/m2时，水的蒸发速率为0.222kg/m2·h-1，而在Cu7S4@Cu的作用下，水的蒸发速率为0.805kg/m2·h-1。可见实施例一制备的铜基网状光热转换材料具有较好的光热转化性能，对水的蒸发具有很好的积极作用。

Claims (10)

1.一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于一种铜基网状光热转换材料的制备方法是按以下步骤完成的：
一、紫铜网预处理：
①、将紫铜网浸入到丙酮中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，取出后再浸入到质量分数为36％～38％的盐酸溶液中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，得到去除表面氧化物及杂质的紫铜网；
②、使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，再将去除表面氧化物及杂质的紫铜网浸入到无水乙醇中，再在超声功率为80W～120W下超声10min～30min，取出后使用吹风机吹干，得到预处理后的紫铜网；
二、化学浴沉积：
①、将升华硫分散到蒸馏水中，再加入硫化钠和氢氧化钠，搅拌均匀，得到反应液；
步骤二①中所述的反应液中升华硫的浓度为0.25mol/L～0.5mol/L；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与硫化钠的摩尔比为1:(0.5～1)；
步骤二①中所述的反应液中升华硫与氢氧化钠的摩尔比为1:(0.05～0.1)；
②、将反应液加热至35℃～45℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为35℃～45℃的反应液中沉积0.15min～20min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～80℃的条件下保温老化12h～24h，得到铜基网状光热转换材料。
2.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的紫铜网的成分为纯铜，含铜量高于99.95％。
3.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤一①中所述的紫铜网的孔径为90μm～120μm，丝径为45～55μm。
4.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤一①中将紫铜网浸入到丙酮中，再在超声功率为100W～120W下超声10min～15min，取出后再浸入到质量分数为36％～37％的盐酸溶液中，再在超声功率为100W～120W下超声10min～30min，得到去除表面氧化物及杂质的紫铜网。
5.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤一②中使用蒸馏水清洗去除表面氧化物及杂质的紫铜网至清洗液为中性，再将去除表面氧化物及杂质的紫铜网浸入到无水乙醇中，再在超声功率为100W～120W下超声10min～15min，取出后使用吹风机吹干，得到预处理后的紫铜网。
6.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤二①中所述的反应液中升华硫的浓度为0.25mol/L～0.33mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤二①中所述的反应液中升华硫与硫化钠的摩尔比为1:(0.9～1)。
8.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤二①中所述的反应液中升华硫与氢氧化钠的摩尔比为1:(0.08～0.1)。
9.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤二②中将反应液加热至35℃～40℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为35℃～40℃的反应液中沉积0.15min～2min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～70℃的条件下保温老化12h～16h，得到铜基网状光热转换材料。
10.根据权利要求1所述的一种铜基网状光热转换材料的制备方法，其特征在于步骤二②中将反应液加热至40℃～45℃，再将预处理后的紫铜网浸入到温度为40℃～45℃的反应液中沉积10min～15min，得到沉积后的紫铜网，首先使用蒸馏水对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，再使用无水乙醇对沉积后的紫铜网冲洗3次～5次，最后将沉积后的紫铜网在温度为60℃～80℃的条件下保温老化18h～20h，得到铜基网状光热转换材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114164471A (zh) * 2021-11-30 2022-03-11 西安建筑科技大学 一种Co3O4纳米片负载不锈钢网及其制备方法和应用
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CN114477341B (zh) * 2022-01-27 2023-12-29 河南工业大学 一种太阳能光热转换复合薄膜的制备方法及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003145959A (ja) * 2001-11-09 2003-05-21 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版用支持体および平版印刷版用原版
CN101012558A (zh) * 2007-02-05 2007-08-08 汪 一种太阳能光热转换材料的生产方法
CN101215698A (zh) * 2007-12-28 2008-07-09 天津大学 一种在紫铜表面制备纳米厚度的薄膜表面的方法
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003145959A (ja) * 2001-11-09 2003-05-21 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版用支持体および平版印刷版用原版
CN101012558A (zh) * 2007-02-05 2007-08-08 汪 一种太阳能光热转换材料的生产方法
CN101215698A (zh) * 2007-12-28 2008-07-09 天津大学 一种在紫铜表面制备纳米厚度的薄膜表面的方法
CN107879405A (zh) * 2017-10-26 2018-04-06 西安交通大学 一种太阳能水蒸发纯化和分解装置

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