1.一种Janus型复合泡沫光热功能材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)制备MXene纳米分散液,MXene为Ti3C2TX;
(2)复合光热功能层制备:通过涂覆法将多孔泡沫一定高度比例部分先负载MXene纳米分散液、干燥,重复循环涂覆多次;然后将上述MXene改性层再浸涂疏水功能材料溶液并经热处理固化成型,赋予MXene改性部分以疏水亲油性能;
(3)Janus润湿性改性:利用浸渍法将亲水功能组分与无机纳米颗粒协同负载在多孔泡沫的MXene改性对立侧,即可制得Janus型的MXene基复合泡沫功能材料。
2.根据权利要求1所述的Janus型复合泡沫光热功能材料的制备方法,其特征在于,多孔泡沫为聚氨酯、三聚氰胺、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂泡沫中的一种;多孔泡沫的孔径为50‑1000μm,孔隙率为60‑99%;多孔泡沫的形状为立方体、圆柱体、圆锥体、球体中
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的一种或几种组合,体积为1cm‑1m。
3.根据权利要求1所述的Janus型复合泡沫光热功能材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中MXene纳米分散液的浓度为10‑20mg/ml。
4.根据权利要求1所述的Janus型复合泡沫光热功能材料的制备方法,其特征在于,涂覆法为浸涂法和喷涂法中的一种或其组合,其中浸涂法为:将多孔泡沫浸渍于MXene纳米分散液中10‑30min,随后在常压烘箱中40~80℃干燥2~60min,干燥后冷却到室温,再重复上述浸涂‑干燥步骤,重复循环次数为1~5次;喷涂法为:采用喷笔将上述MXene纳米分散液均匀喷涂到多孔泡沫骨架上,喷嘴口径为0.2~0.4mm,喷笔与泡沫材料距离为1~20cm,喷笔移动速率为0.1~5cm/s,喷笔采用往复喷涂方式,往复次数为1~5次。
5.根据权利要求1所述的Janus型复合泡沫光热功能材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中疏水功能材料包括疏水有机硅材料和疏水氟硅材料,所用疏水功能材料溶液为疏水功能材料和溶剂的混合溶液,疏水有机硅材料为乙烯基聚硅氧烷、羟基封端聚二甲基硅氧烷、羟基封端聚苯基甲基硅氧烷中的一种或几种,疏水氟硅材料为十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷中的一种或几种;所用溶剂为正己烷、甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种或几种;混合溶液中疏水功能材料质量分数为5‑90wt%,疏水改性高度比例为复合泡沫光热功能材料高度的1/10‑9/10。
6.根据权利要求1所述的Janus型复合泡沫光热功能材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中亲水功能组分为壳聚糖、海藻酸钠、多巴胺、单宁酸、聚乙烯醇中的一种或几种组合;所述无机纳米颗粒为二氧化硅、二氧化钛、四氧化三铁中的一种,颗粒粒径为5‑
200nm;亲水功能组分与无机纳米颗粒混合水分散液制备条件为:200‑1000rpm条件下机械搅拌10min‑10h或40KHz/250W条件下超声处理5‑60min;亲水功能组分与无机纳米颗粒的质量比为10:0.5‑30,混合水分散液的浓度为0.1‑30mg/mL。
7.权利要求1‑6任一项所述的制备方法制备的Janus型复合泡沫光热功能材料。
8.权利要求7所述的Janus型复合泡沫光热功能材料用于水中粘稠态原油的吸收。
9.根据权利要求8所述的Janus型复合泡沫光热功能材料的应用,其特征在于,模拟Janus型复合泡沫光热功能材料吸附泄漏原油情景,向烧杯中加入50‑100mL水,向水中加入
10‑30mL粘稠状原油,将Janus型复合泡沫光热功能材料亲水侧放入水中,先通过光照使复合泡沫光热功能材料温度升高到60℃以上,加热周围的粘稠原油,使原油粘度降低到
500mPa·s以下,然后吸收原油,通过机械挤压法或蠕动泵回收原油,实现水体系中泄漏原油的有效吸收。