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专利号: 2023104689671
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高效的光热转换材料,其特征在于,所述光热转换材料为MXene/Au@Cu2‑xS,0<x<2,所述MXene/Au@Cu2‑xS由MXene纳米片和Au@Cu2‑xS核壳异质材料通过化学反应复合得到,所述MXene纳米片与所述Au@Cu2‑xS核壳异质材料的物质的量比为1:(0.1~1);

该一种高效的光热转换材料的制备方法,包括如下的步骤:先将的MXene纳米片和Au@Cu2‑xS核壳异质材料进行混合,再超声处理0.5~2h,后将超声处理得到的产物以4000~

7000rpm/min离心2~10min,得到光热转换材料MXene/Au@Cu2‑xS;

所述Au@Cu2‑xS核壳异质材料的制备方法,包括如下具体步骤:

步骤1,制备纳米金胶体溶液:将物质的量的比为(0.03~0.1):(10~50):(3~6)氯金酸、十六烷基三甲基溴化氨、硼氢化钠的混合溶液,在30~40℃条件下,反应0.5~2h,得到金种子溶液;按照物质的量的比(3~10):1000再取氯金酸和十六烷基三甲基溴化氨,进行混合后加入硝酸银、盐酸、抗坏血酸和金种子溶液,所述硝酸银、盐酸、抗坏血酸和金种子溶液的物质的量的比为(0.2~0.8):(5~12):(5~12):(0.02~0.18),再次进行混合后在常温条件下进行过夜反应,将反应得到的反应产物以5000‑10000rpm/min离心5~15min,得到金纳米棒和/或纳米球,将所述金纳米棒或纳米球分散至去离子水,所述金纳米棒或纳米球‑4 ‑3与去离子水的物质的量的比(5×10 ~1×10 ):1,获得纳米金胶体溶液;

步骤2,Au@Cu2‑xS核壳异质材料的制备:先按照物质的量的比0.1:1:0.1再分别取抗坏血酸溶液、十六烷基三甲基溴化氨、六亚甲基四胺,混合后加入所述纳米金胶体溶液中,得到混合物溶液;再在所述混合物溶液中加入硝酸铜和硫代乙酰胺溶液,所述纳米金胶体溶液、硝酸铜与硫代乙酰胺的物质的量的比1:(0.5~2):(1~4),后转移到95±2℃的恒温箱中放置6~10h进行反应,将得到的反应产物在5000~8000rpm/min下离心3~8min,得到Au@Cu2‑xS核壳异质材料;

所述MXene纳米片为Ti3C2Tx;所述Ti3C2Tx的制备方法,包括如下具体步骤:将氟化锂缓慢加入盐酸中,所述氟化锂和盐酸的物质的量的比1:1,形成HCI/LiF蚀刻溶液;在搅拌和冰水浴下,将Ti3AlC2缓慢地加入到所述HCI/LiF蚀刻溶液,所述Ti3AlC2与氟化锂的质量比为(1~5):(1~5),先在室温下搅拌1~2h,然后在温度为25~35℃,搅拌条件下反应20~28h,再将得到的反应物依次进行离心,洗涤,真空脱氧、冰水浴条件下超声,及真空干燥,得到Ti3C2Tx。

2.根据权利要求1所述一种高效的光热转换材料,其特征在于,所述Au@Cu2‑xS核壳异质材料包括Au NSR@Cu2‑xS核壳异质材料、Au NS@Cu2‑xS核壳异质材料、Au NR@Cu2‑xS核壳异质材料中的任意一种或至少两种的组合。

3.一种光热转化膜,其特征在于,所述光热转化膜包括如权利要求1或2所述光热转换材料MXene/Au@Cu2‑xS,0<x<2。

4.基于权利要求3所述一种光热转化膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将所述光热转换材料MXene/Au@Cu2‑xS吸附在亲水性棉片上,所述光热转换材料MXene/Au@Cu2‑xS与亲水性棉片的物质的量的比1:(0.1~1),得到光热转换膜。

5.一种光热转化膜的应用,其特征在于,将如权利要求3所述光热转化膜用于海水的淡化或污水的净化中。

6.根据权利要求5所述一种光热转化膜的应用,其特征在于,将所述光热转化膜置于包裹有吸水纸的绝热材料的上表面用于海水的淡化或污水的净化。