CN113005765B - 一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料、制备方法及其应用 - Google Patents

一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

一种亲水‑疏水“两面神”结构复合光热转化材料及其制备方法，属于光热转化材料技术领域。本发明以亲水的生物炭为原料，将其负载在多孔亲水基底上，然后在亲水的生物炭表面修饰疏水化试剂，从而得到所述的亲水‑疏水“两面神”结构复合光热转化材料。多孔亲水性基底有利于水的传输，并可以进一步塑形提供更多的蒸发面积，并通过光的多次反射和散射提高光吸收率。涂覆的疏水化试剂能有效防止生物炭的脱落，并能形成疏水涂层，保证海水中长期稳定高效的蒸发，有效防止盐的沉积。得到的亲水‑疏水“两面神”结构复合光热转化材料具有良好的可扩展性、稳定性和操作方便性，非常适合太阳能光热水蒸发的应用，并可以应用于海水淡化以及污水净化等。

Description

一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料、制备方法及 其应用
技术领域
本发明属于光热转化材料技术领域，具体涉及一种亲水-疏水“两面神”(Janus)结构复合光热转化材料、制备方法及其在海水淡化以及污水净化中的应用。
背景技术
随着科学技术和社会经济的高速发展，能源短缺和环境污染已经成为两大全球性的难题，尤其是淡水资源短缺和水污染问题尤为严重。作为太阳能转换的主要形式之一，太阳能光热转化被认为是具有高能源转化效率的太阳能利用形式，在污水净化和海水淡化领域存在广泛的应用前景。目前，太阳能驱动的界面蒸发已经被提出，并被认为是代替传统的整体加热蒸发的一种有广泛应用前景的方法，太阳能驱动界面蒸发不仅可以减少大量的热损失，还可以提高能量转化效率。
近年来的研究表明，影响水蒸发效率的因素包括光吸收效率、水传输效果以及热管理能力。但目前为止，常用作光吸收的材料有天然生物质炭材料、贵金属纳米粒子以及石墨烯及其复合物。贵金属纳米粒子和石墨烯及其复合物制备方法复杂、成本高昂并且易发生团聚因此很难大范围应用，而生物炭材料因其来源广泛、价格低廉以及制备简单，被认为是良好的光吸收材料。但因生物炭材料存在个体的形貌、成分异性且尺寸有限，使得其在实际应用中可扩展性受到限制。将生物炭加工成粉末，可以减小个体差异，并易于量产。因此开发低成本、高效率以及可规模化生产的生物炭粉末基光热转化材料具有重要意义。
一般来说，亲水的太阳能蒸发器有助于水的运输。然而，亲水性太强不仅会因上表面水分过多而造成不必要的热损失，还会导致海水蒸发器被盐晶体堵塞，产生结垢和耐久性问题。最近，研究人员将疏水顶层和亲水底层的设计结合起来，以利用两种润湿状态的优点。疏水表面可以提高太阳能蒸发器的稳定性，有效地解决盐堵问题。赖的团队(GlobalChallenge,2019,3,1800117)设计了一个以棉布为基质，蜡烛烟灰沉积在一边的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。亲水性棉布和疏水性蜡烛烟灰的协同作用确保了水的传输的同时有效防止了盐的沉积。俞书宏的团队(Cell Reports Physical Science,2020,1,100074)利用大孔聚合物树脂为基底，底部由聚多巴胺(PDA)改性形成亲水层，上部涂有全氟烷基三乙氧基硅烷(PFDTS)形成疏水层，从而得到具有“两面神”润湿性的仿生蒸发器。研究表明亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料能有效提高太阳能水蒸发效率，并提高稳定性，但目前亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法还比较有限。并且生物炭多是亲水的，目前还没有基于生物炭粉末的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料、制备方法及其在海水淡化以及污水净化中的应用。亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料中多孔亲水性基底不仅可以作为生物炭负载的基底，亲水性多孔结构也有利于水分的传输。多孔亲水性基底可以进一步塑形提供更多的蒸发面积，并通过光的多次反射和散射提高光吸收率。生物炭具有廉价易得的特点，适合大范围推广应用。涂覆的疏水化试剂能有效防止生物炭的脱落，并能形成疏水涂层，保证海水中长期稳定高效的蒸发，有效防止盐的沉积。得到的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料具有良好的可扩展性、稳定性和操作方便性，非常适合太阳能光热水蒸发的应用，并可以应用于海水淡化以及污水净化等。
本发明所述的一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法，具体步骤如下：
1)将生物炭原材料依次用去离子水和乙醇进行超声清洗，真空冻干后再加热煅烧得到生物炭材料，随后进行研磨得到生物炭粉末；
2)将多孔亲水基底清洗干净；再将5～100mg步骤1)得到的生物炭粉末分散于50～100mL水和乙醇的混合溶液中(乙醇的体积百分数为3～8％)，得到溶液A；将多孔亲水基底置于溶液A中超声处理10～30min，然后将多孔亲水基底取出，用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于50～70℃下烘干；重复“将多孔亲水基底置于溶液A中，超声处理10～30min取出清洗干净后烘干”这一操作步骤1～10次，得到多孔亲水基底@生物炭粉末复合材料；
3)将步骤2)得到的多孔亲水基底@生物炭粉末复合材料一侧涂覆20～200μL、1～5wt％的疏水化试剂溶液(溶剂为小分子醇和水的混合溶液，如甲醇、乙醇、丙醇等，小分子醇的体积百分数为40～60％)，得到亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料；
4)将步骤3)得到的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料进行正反面交替折叠(折叠后宽度为折叠前宽度的3/4～1/16)，并在150～200℃、10～2000N下热压0.5～5min，得到波浪状亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
步骤1)所述的生物炭原材料为胡萝卜、菠菜等各种植物根茎、叶片、作物秸秆等中的一种；冷冻干燥之前需要先将材料进行预冷冻，预冷冻温度为-20℃～-80℃，预冷冻时间为12～48h；真空冷冻干燥的温度为-50～-80℃，真空冷冻干燥时间为2～48小时；煅烧的温度为500～1000℃，煅烧时间为1～5小时，煅烧气氛为惰性气体。
步骤2)所述的多孔亲水基底为棉布、棉纱布、亲水聚合物海绵等中的一种；
步骤3)所述的疏水化试剂为Nafion(全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、PVDF(聚偏氟乙烯)、全氟辛酸等含氟、含硅的低表面自由能材料中的一种；所述的涂覆过程可以是滴涂、浸涂、旋涂等中的一种。
本发明以亲水的生物炭为原料，将其负载在多孔亲水基底上，然后在亲水的生物炭表面修饰疏水化试剂，从而得到所述的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。本发明具有设备简单、使用方便、所用化学试剂廉价易得、可重复性好的特点，基底具有良好的可扩展性和可塑性，可以大量生产。本发明制备的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料具有优异的太阳能光热水蒸发性能和良好的循环稳定性，在一个太阳光下纯水的蒸发效率为1.88kg m-2h-1，且在7个循环后蒸发效率仍保持在98％以上。海水的蒸发效率达到1.52kg m-2h-1，净化后的海水可达到饮用水标准，且没有明显的盐沉积。此外，复合光热转化材料对含有细菌的污水有很好的净化效果，细菌去除率可达99.9％以上。目前还没有关于生物炭粉末制备亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的报道。这种复合光热转化材料具有成本低廉、制作方便、循环稳定性好、可扩展性好的特点，在环境净化和光热转换方面都有着广阔的应用前景。
附图说明
图1(1)：实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的扫描电镜照片；图1(2)为图1(1)的高倍放大图；
图2：实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的水接触角照片；图2(1)为材料做疏水性修饰一侧的接触角照片，图2(2)为材料未做疏水性修饰一侧的接触角照片；
图3：实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的紫外可见吸收光谱(曲线1)和棉布的紫外可见吸收光谱(曲线2)；
图4：在1kW m-2的光强照射下，水质量随时间(0～60min)变化曲线；曲线1为放置实施例1制备得到的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的水体系，曲线2为没有放置任何光热材料的纯水体系；
图5：在1kW m-2的光强照射下，海水质量随时间(0～60min)变化曲线；曲线1为放置实施例1制备得到的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的海水体系，曲线2为没有放置任何光热材料的海水体系；
图6：实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料在1kW m-2的光强照射下，光热蒸发前后海水和收集的蒸发水中离子浓度对比图：柱1为原始海水中主要离子浓度，柱2为收集的蒸发水中主要离子浓度；
图7：实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料在1kW m-2的光强照射下，原始菌液和收集的蒸发水中细菌含量变化照片；图7(1)为净化前的原始菌液涂布培养后培养基的数码相机照片，图7(2)为收集的蒸发水涂布培养后培养基的数码相机照片。
具体实施方式
下面以具体的实施实例对本发明的技术方案做更详细的说明，但所述实例构不成对本发明的限制。
实施例1
1)将胡萝卜用去离子水和乙醇反复超声清洗干净后，将胡萝卜放置在-20℃冰箱内预冷冻24h，再在-50℃下真空冻干24h得到冻干胡萝卜。然后将冻干胡萝卜在氮气氛围内，1000℃下煅烧1h得到炭化胡萝卜。将得到的炭化胡萝卜进行研磨得到炭化胡萝卜粉末；
2)将棉布用去离子水和乙醇溶液清洗干净并烘干后，裁剪成2*4cm的长方形。将步骤1)得到的10mg炭化胡萝卜粉末分散于50mL水和乙醇的混合溶液中(其中乙醇的体积百分数为5％)，得到溶液A。随后将裁剪好的棉布置于溶液A中，超声处理30min，取出后用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于60℃下烘干；再重复“将棉布置于溶液A中，超声处理30min后取出清洗干净并烘干”这个过程4次，得到棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
3)将得到的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的一侧滴涂100μLNafion溶液(DuPont D520，溶剂为乙醇、丙醇和水的混合溶液，水的体积百分数为45％)，得到具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
4)将得到的具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末光热转化材料进行正反交替折叠，折叠后宽度为0.5cm，在150℃、100N下热压1min，最后展开使其面积为2*2cm，得到波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
实施例1性能测试
在25mL烧杯中装20mL水，取一片本发明制备的波浪状Nafion修饰的棉布@胡萝卜粉末复合光热转化材料漂浮于水面上，外置玻璃罩用于蒸发水的冷凝收集。在室温25℃、湿度30％的条件下，在1kW m-2的模拟太阳光照射下，进行太阳能光热水蒸发实验。利用电子分析天平监测蒸发过程中水的质量变化，计算蒸发速率。
将波浪状Nafion修饰的棉布@胡萝卜粉末复合光热转化材料用于海水的太阳能光热水蒸发，测试计算蒸发速率，并收集蒸发水测试离子浓度变化，用于评价海水淡化性能。
另外，将波浪状Nafion修饰的棉布@胡萝卜粉末复合光热转化材料用于含大肠杆菌水溶液的太阳能光热水蒸发。我们采用对数生长期的细菌进行实验，细菌的溶度为106CFU，分别取200μL原始细菌溶液和200μL收集到的冷凝水进行平板涂布，随后进行过夜培养18h，用于评价细菌去除效果。
如图1所示，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料展现了棉布的纵横交互编织结构，在编织结构表面均匀修饰了炭化胡萝卜粉末，粉末的平均直径是20μm左右，Nafion均匀的涂覆在材料表面；
如图2所示，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料做Nafion修饰一侧的接触角为137±1°(图2(1))，是疏水的；未做Nafion修饰一侧的接触角为77±2°(图2(2))，是亲水的；因而波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料具有典型的亲水-疏水“两面神”(Janus)结构。
如图3所示，在400～2000nm波长范围内，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的吸光度超过95％(曲线1)，而棉布的吸光度在50％左右(曲线2)；
如图4所示，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的纯水蒸发速率为1.88kg m-2h-1(曲线1)，而纯水的蒸发速率为0.29kg m-2h-1(曲线2)；
如图5所示，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的海水蒸发速率为1.52kg m-2h-1(曲线1)，而纯海水的蒸发速率为0.26kg m-2h-1(曲线2)；
如图6所示，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的海水淡化性能。蒸发前海水中钠离子浓度为92mg L-1，镁离子浓度为23mg L-1，钙离子浓度为7mg L-1，钾离子浓度为4mg L-1；收集的蒸发水中钠离子浓度为1.6mg L-1，镁离子浓度为0.16mg L-1，钙离子浓度为0.81mg L-1，钾离子浓度为0.79mg L-1，淡化后的海水可以达到饮用水国家标准；
如图7所示，实施例1制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的细菌去除性能。用于太阳能光热水蒸发的原始菌液涂布培养后，可以观察到培养基上几乎铺满菌落(图7(1))，而收集的蒸发水涂布培养后，可以观察到培养基上没有任何的菌落生长(图7(2))。
实施例2
1)将胡萝卜用去离子水和乙醇反复超声清洗干净后，将胡萝卜放置在-20℃冰箱内预冷冻24h，再在-50℃下真空冻干24h得到冻干胡萝卜。然后将冻干胡萝卜在氮气氛围内，1000℃下煅烧1h得到炭化胡萝卜。将得到的炭化胡萝卜进行研磨得到炭化胡萝卜粉末；
2)将棉布用去离子水和乙醇溶液清洗干净并烘干后，裁剪成2*4cm的长方形。将步骤1)得到的20mg炭化胡萝卜粉末分散于50mL水和乙醇的混合溶液中(其中乙醇的体积百分数为5％)，得到溶液A。随后将裁剪好的棉布置于溶液A中，超声处理30min，取出后用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于60℃下烘干；再重复“将棉布置于溶液A中，超声处理30min后取出清洗干净并烘干”这个过程4次，得到棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
3)将得到的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的一侧滴涂100μLNafion溶液(DuPont D520，溶剂为乙醇、丙醇和水的混合溶液，水的体积百分数为45％)，得到具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
4)将得到的具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末光热转化材料进行正反交替折叠，折叠后宽度为0.5cm，在150℃、100N下热压1min，最后展开使其面积为2*2cm，得到波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的纯水蒸发速率为1.90kg m-2h-1。
实施例3
1)将胡萝卜用去离子水和乙醇反复超声清洗干净后，将胡萝卜放置在-20℃冰箱内预冷冻24h，再在-50℃下真空冻干24h得到冻干胡萝卜。然后将冻干胡萝卜在氮气氛围内，1000℃下煅烧1h得到炭化胡萝卜。将得到的炭化胡萝卜进行研磨得到炭化胡萝卜粉末；
2)将棉布用去离子水和乙醇溶液清洗干净并烘干后，裁剪成2*4cm的长方形。将步骤1)得到的10mg炭化胡萝卜粉末分散于100mL水和乙醇的混合溶液中(其中乙醇的体积百分数为5％)，得到溶液A。随后将裁剪好的棉布置于溶液A中，超声处理30min，取出后用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于60℃下烘干；重复“将棉布置于溶液A中，超声处理30min后取出清洗干净并烘干”这个过程4次，得到棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
3)将得到的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的一侧滴涂100μLNafion溶液(DuPont D520，溶剂为乙醇、丙醇和水的混合溶液，水的体积百分数为45％)，得到具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@碳化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
4)将得到的具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末光热转化材料进行正反交替折叠，折叠后宽度为0.5cm，在150℃、100N下热压1min，最后展开使其面积为2*2cm，得到波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的纯水蒸发速率为1.75kg m-2h-1。
实施例4
1)将菠菜用去离子水和乙醇反复超声清洗干净后，将菠菜放置在-20℃冰箱内预冷冻24h，再在-50℃下真空冻干24h得到冻干菠菜。然后将冻干菠菜在氮气氛围内，1000℃下煅烧1h得到炭化菠菜。将得到的炭化菠菜进行研磨得到炭化菠菜粉末；
2)将棉布用去离子水和乙醇溶液清洗干净并烘干后，裁剪成2*4cm的长方形。将步骤1)得到的10mg炭化菠菜粉末分散于50mL水和乙醇的混合溶液中(其中乙醇的体积百分数为5％)，得到溶液A。随后将裁剪好的棉布置于溶液A中，超声处理30min，取出后用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于60℃下烘干；重复“将棉布置于溶液A中，超声处理30min后取出清洗干净并烘干”这个过程4次，得到棉布@炭化菠菜粉末复合光热转化材料；
3)将得到的棉布@炭化菠菜粉末复合光热转化材料的一侧滴涂100μLNafion溶液(DuPont D520，溶剂为乙醇、丙醇和水的混合溶液，水的体积百分数为45％)，得到具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@碳化菠菜粉末复合光热转化材料；
4)将得到的具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化菠菜粉末光热转化材料进行正反交替折叠，折叠后宽度为0.5cm，在150℃、100N下热压1min，最后展开使其面积为2*2cm，得到波浪状Nafion修饰的棉布@炭化菠菜粉末亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化菠菜粉末复合光热转化材料的纯水蒸发速率为1.85kg m-2h-1。
实施例5
1)将胡萝卜用去离子水和乙醇反复超声清洗干净后，将胡萝卜放置在-20℃冰箱内预冷冻24h，再在-50℃下真空冻干24h得到冻干胡萝卜。然后将冻干胡萝卜在氮气氛围内，1000℃下煅烧1h得到炭化胡萝卜。将得到的炭化胡萝卜进行研磨得到炭化胡萝卜粉末；
2)将棉布用去离子水和乙醇溶液清洗干净并烘干后，裁剪成2*4cm的长方形。将步骤1)得到的10mg炭化胡萝卜粉末分散于50mL水和乙醇的混合溶液中(其中乙醇的体积百分数为5％)，得到溶液A。随后将裁剪好的棉布置于溶液A中，超声处理30min，取出后用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于60℃下烘干；重复“将棉布置于溶液A中，超声处理30min后取出清洗干净并烘干”这个过程4次，得到棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
3)将得到的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的一侧滴涂200μLNafion溶液(DuPont D520，溶剂为乙醇、丙醇和水的混合溶液，水的体积百分数为45％)，得到具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@碳化胡萝卜粉末复合光热转化材料；
4)将得到的具有“两面神”结构的Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末光热转化材料进行正反交替折叠，折叠后宽度为0.5cm，在150℃、100N下热压1min，最后展开使其面积为2*2cm，得到波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
制备的波浪状Nafion修饰的棉布@炭化胡萝卜粉末复合光热转化材料的纯水蒸发速率为1.81kg m-2h-1。

Claims (7)

1.一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法，其步骤如下：
1）将生物炭原材料依次用去离子水和乙醇进行超声清洗，然后进行预冷冻，预冷冻温度为-20℃~-80℃，预冷冻时间为12~48h；真空冻干后再加热煅烧得到生物炭材料，随后进行研磨得到生物炭粉末；真空冷冻干燥温度为-50~-80℃，真空冷冻干燥时间为2~48小时；加热煅烧温度为500~1000℃，煅烧时间为1~5小时，煅烧气氛为惰性气体；生物炭原材料为胡萝卜或菠菜的根茎或叶片；
2）将5~100 mg步骤1）得到的生物炭粉末分散于50~100 mL水和乙醇的混合溶液中得到溶液A，将清洗干净的多孔亲水基底置于溶液A中超声处理10~30min，然后将多孔亲水基底取出，用去离子水和乙醇溶液清洗干净后于50~70℃下烘干；重复“将多孔亲水基底置于溶液A中，超声处理10~30 min取出清洗干净后烘干”这一操作步骤1~10次，得到多孔亲水基底@生物炭粉末复合材料；
3）将步骤2）得到的多孔亲水基底@生物炭粉末复合材料一侧涂覆20~200µL、1~5wt%的疏水化试剂全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物溶液，得到亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料；
4）将步骤3）得到的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料进行正反面交替折叠，并在150~200 ℃、10~2000N下热压0.5~5 min，得到波浪状亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料。
2.如权利要求1所述的一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法，其特征在于：步骤2）水和乙醇的混合溶液中，乙醇的体积百分数为3~8%；多孔亲水基底为棉布、棉纱布或亲水聚合物海绵中的一种。
3.如权利要求1所述的一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法，其特征在于：步骤3）的涂覆过程为滴涂、浸涂或旋涂中的一种。
4.如权利要求1所述的一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法，其特征在于：步骤3）疏水化试剂全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物溶液的溶剂为小分子醇和水的混合溶液，小分子醇的体积百分数为40~60%。
5.如权利要求1所述的一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料的制备方法，其特征在于：步骤4）亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料正反面交替折叠后的宽度为折叠前宽度的3/4~1/16。
6.一种亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料，其特征在于：是由权利要求1~5任何一项所述的方法制备得到。
7.权利要求6所述的亲水-疏水“两面神”结构复合光热转化材料在海水淡化或污水净化中的应用。
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