【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料制备的，特别涉及利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件。
技术介绍
1、随着全球人口持续增长和工业化进程的加速，对水资源和能源的需求不断增加。这不仅对人类社会的可持续发展构成了挑战，也给环境和生态系统带来了压力。太阳能和海水是地球上最丰富的两种资源。利用太阳能光热海水淡化具有独立运行、不受电力等条件限制，被认为是一种前景广阔的绿色能源利用策略。从太阳能界面蒸发装置设计的角度来看，开发新型光热材料是关键。然而，由于太阳能持续输入，光热转换界面的温度永远高于环境温度，不可避免的存在热交换损失到环境，导致太阳能能量利用率降低。因此，目前太阳能能界面蒸发器的蒸发率往往低于理论值1.47kg m-2h-1。更为重要的是，此部分热扩散能提高环境温度，降低蒸汽冷凝速率，形成恶性循环。与此同时，蒸发器界面高温不仅导致热蒸发效率降低，还在界面下方形成高盐浓度区域，产生盐垢。因此，此部分环境热损失潜热能的再利用成为未来发展关注点。
技术实现思路
1、为充分利用光热转换过程中损失于环境的热能，本项专利技术利用蒸发器界面温度与环境温度差，进行温差发电，转换损失的热能为电能。既解决了传统蒸发器热能再利用问题，也解决了高界面温度带来的蒸汽冷凝速率问题。还可保持温差带来的持续发电，可谓集多重功效于一体。
2、设计的具有太阳能水蒸汽-电联产蒸发器见摘要图。该蒸发器的关键包括高效光热转换膜和温差发电片，以利用热损失进行温差发电。即在蒸发界面下方加入了温差发电片，将损失的潜热转换为电能
3、为了实现上述目，本专利技术提供了一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，包括：
4、s1、采用水热法合成fe2o3纳米管；
5、s2、在氢气气氛下，将fe2o3纳米管还原为fe3o4纳米棒；
6、s3、以fe3o4纳米棒作为模板，水热法在纳米棒上均匀生长mos2，获得mos2/fe3o4核壳结构纳米棒；
7、s4、在磁场辅助作用下，水热法合成了mos2/fe3o4纳米棒阵列薄膜作为界面蒸发器光热转换膜；
8、s5、该光热转换膜和温差发电片组装成器件，可同时实现海水淡化和发电双重功能。
9、优选的，步骤以fe3o4纳米棒作为模板，水热法在纳米棒上均匀生长mos2，获得mos2/fe3o4核壳结构纳米棒，水热温度180-200℃，反应12h。
10、优选的，步骤s5光热转换膜和温差发电片组装成器件，可同时实现海水淡化和发电双重功能中，优先的采用双层膜结构，上层膜为mos2/fe3o4光热转换膜和紧贴其下面的植物纤维滤纸膜。温差发电片下层为植物纤维滤纸膜；
11、本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：合成的核壳结构光热转换阵列膜具有高效光热转换性能。设计的装置集海水淡化和发电一体，可同时获得淡水和发电。
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1.一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，其特征在于，步骤S1中水热法合成Fe2O3纳米管的过程为：一定量的FeCl 3·6H2O溶解在200mL去离子水中得到溶液A，加入NH4H2PO4溶解在20mL去离子水中获得溶液B。然后将溶液A和B合并，磁力搅拌10分钟得到溶液C。随后，将80mL溶液C转移到100mL不锈钢反应器中，进行水热反应。所得产物用去离子水和乙醇洗涤，然后离心，在80℃下干燥得到Fe2O3纳米管。
3.如权利要求2所述的NH4H2PO4为Fe2O3纳米管调控剂，其加入量与FeCl 3·6H2O质量比为1％-3％。
4.如权利要求2所述水热反应温度为180-200℃，反应时间16-20小时。
5.如权利要求1所述的一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，其特征在于，步骤S2中将Fe2O3纳米管还原为Fe3O4纳米棒。
6.如权利要求2所述还原气氛为氢气和氩气混合气，在350-450℃下，反应2-4h。
...【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，其特征在于，步骤s1中水热法合成fe2o3纳米管的过程为：一定量的fecl 3·6h2o溶解在200ml去离子水中得到溶液a，加入nh4h2po4溶解在20ml去离子水中获得溶液b。然后将溶液a和b合并，磁力搅拌10分钟得到溶液c。随后，将80ml溶液c转移到100ml不锈钢反应器中，进行水热反应。所得产物用去离子水和乙醇洗涤，然后离心，在80℃下干燥得到fe2o3纳米管。
3.如权利要求2所述的nh4h2po4为fe2o3纳米管调控剂，其加入量与fecl 3·6h2o质量比为1％-3％。
4.如权利要求2所述水热反应温度为180-200℃，反应时间16-20小时。
5.如权利要求1所述的一种利用太阳能的光热转换膜制备方法及器件，其特征在于，步骤s2中将fe2...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨荣昆，鲁海滨，张雷，樊瑞，浦绍防，
申请(专利权)人：国电电力云南新能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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