【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超疏水功能材料，特别涉及一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法。
技术介绍
1、风力发电作为清洁、可再生能源，可以显著减少温室气体排放，降低对有限资源的依赖，促进能源转型和应对气候变化。其地区适用性和经济性也为各国提供了可持续发展的可能性。风力发电推动可持续发展、改善环境质量、实现能源安全和促进经济增长等多方面，对于建设清洁、绿色、可持续的能源未来具有重要而不可替代的意义。我国风能资源丰富，风力发电已成为我国能源战略的重要组成部分。但是，风机叶片结冰也是不容忽视的问题，风机叶片结冰影响叶片气动性能下降和载荷上升，导致大面积风力发电机停机，严重影响风力发电产能。
2、同时，我国也是工农业大国，玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、木材、锯末、竹子等作为数量庞大废弃物，如何多方面利用是我国密切关注的问题。粉碎回填和作为生物质燃料不能完全消耗存量，焚烧和填埋会对环境造成污染，对生物质资源也是巨大的浪费。研究人员将其制备成生物炭基材料，广泛应用于能源燃料、吸附剂和功能材料填充物等领域。
3、常规防除冰方式为电热除冰和涂敷超疏水涂层延迟结冰，单一防除冰方式效率低下，不能满足大规模风电场生产需求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、本专利技术一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层
4、步骤1，基底准备：以聚氨酯板为基底，对聚氨酯板进行粗糙处理后进行性清洗，在基底完全干燥后，喷涂石墨烯导电导热漆，并预埋导线；
5、步骤2，生物炭-二硫化钼光热纳米粒子的合成：以(nh4)6mo7o24·4h2o为钼源，以ch4n2s为硫源，进行混合之后与生物炭颗粒进行水热反应，将得到的沉淀抽滤、洗涤、干燥，得到生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(bc-mos2)粉末；
6、步骤3，疏水改性：将生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(bc-mos2)与乙醇混合，磁力搅拌使其溶解后氟化疏水改性，水浴加热并磁力搅拌后真空抽滤、在干燥箱中干燥，即可得改性生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(fbc-mos2)；
7、步骤4，涂层制备：改性生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(fbc-mos2)与有机溶剂充分反应后加入固化剂磁力搅拌使其再次充分反应，以涂敷导电导热漆的聚氨酯板为基底进行喷涂，喷涂完毕后置于在干燥箱中干燥，得到光热-电热超疏水涂层
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤1中聚氨酯板使用400目砂纸打磨以增加表面粗糙度，便于后续涂层的附着；聚氨酯板使用丙酮溶液超声清洗20分钟去除表面杂质，确保涂层与基底之间的良好接触。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤2的具体操作为：称取2.5g的(nh4)6mo7o24·4h2o和4.6g的ch4n2s溶解在70ml的去离子水中，使用磁力搅拌器充分搅拌30min，得到混合均匀的浅蓝色透明溶液，之后加入3.5g生物炭颗粒继续搅拌30min，转移至真空干燥箱中180℃反应24h，反应完毕过滤收集黑色颗粒，得到生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(bc-mos2)。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤3的具体操作为：称取5g的生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(bc-mos2)与25g无水乙醇搅拌均匀，转移至圆底烧瓶中，依次滴加15ml氨水，10g十七氟癸基三乙氧基硅烷，磁力搅拌并水浴加热3h，反应完成后收集沉淀干燥12h，得到改性生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(fbc-mos2)。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤4的具体操作为：称取5g的改性生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(fbc-mos2)，与5g黑色环氧树脂胶，15g乙酸乙酯溶液混合均匀，转移至喷枪喷壶中，喷涂至涂敷导电导热漆的聚氨酯板，固化24小时，得到光热-电热超疏水涂层。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
13、本专利技术利用生物废弃物制备具有光热性能的超疏水涂层，同时与电热技术相结合，采用光热-电热双重防除冰策略用于风机叶片防结冰，在不同环境条件下保持防除冰效果提供了更多的灵活性；因高温炭化下的生物炭具有丰富的通常呈现黑色，由于黑色吸收所有波长的光线，也易于发射更多的热辐射，借助此特性负载吸光性能更强的mos2光热纳米粒子，使光热性能更强，农作物废弃物的利用和mos2光热纳米粒子的特性，提供了一种环保且可持续的解决方案；生物炭与光热超疏水材料相结合用于风机叶片防结冰，有利于环境保护和发展清洁能源，促进低碳技术的进步。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，所述步骤1中聚氨酯板使用400目砂纸打磨以增加表面粗糙度，便于后续涂层的附着；聚氨酯板使用丙酮溶液超声清洗20分钟去除表面杂质，确保涂层与基底之间的良好接触。
3.根据权利要求1所述的一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，所述步骤2的具体操作为：称取2.5g的(NH4)6Mo7O24·4H2O和4.6g的CH4N2S溶解在70mL的去离子水中，使用磁力搅拌器充分搅拌30min，得到混合均匀的浅蓝色透明溶液，之后加入3.5g生物炭颗粒继续搅拌30min，转移至真空干燥箱中180℃反应24h，反应完毕过滤收集黑色颗粒，得到生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(BC-MOS2)。
4.根据权利要求1所述的一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，所述步骤3的具体操作为：称取5g的生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(BC-MOS2)与25g无水乙醇搅拌均匀，
5.根据权利要求1所述的一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，所述步骤4的具体操作为：称取5g的改性生物炭-二硫化钼光热纳米粒子(FBC-MOS2)，与5g黑色环氧树脂胶，15g乙酸乙酯溶液混合均匀，转移至喷枪喷壶中，喷涂至涂敷导电导热漆的聚氨酯板，固化24小时，得到光热-电热超疏水涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，所述步骤1中聚氨酯板使用400目砂纸打磨以增加表面粗糙度，便于后续涂层的附着；聚氨酯板使用丙酮溶液超声清洗20分钟去除表面杂质，确保涂层与基底之间的良好接触。
3.根据权利要求1所述的一种基于生物炭材料的光热-电热超疏水涂层制备方法，其特征在于，所述步骤2的具体操作为：称取2.5g的(nh4)6mo7o24·4h2o和4.6g的ch4n2s溶解在70ml的去离子水中，使用磁力搅拌器充分搅拌30min，得到混合均匀的浅蓝色透明溶液，之后加入3.5g生物炭颗粒继续搅拌30min，转移至真空干燥箱中180℃反应24h，反应完毕过滤收集黑色颗粒，得到生物炭-二硫...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。