太陽能海水淡化技術(shù)為解決全球用水問題帶來了新的轉(zhuǎn)機。太陽能海水淡化技術(shù)的核心在于光熱轉(zhuǎn)化材料,將光熱轉(zhuǎn)化材料應(yīng)用于海水淡化,可以大大提高海水淡化的效率,為生產(chǎn)淡水提供有利的條件,同時此過程利用清潔高效的太陽能,對環(huán)境較為友好。目前,學(xué)者們對于這一類光熱轉(zhuǎn)化材料的研究已取得了重大成果,但由于結(jié)構(gòu)合理性等問題,這類材料還未能實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。因此,本課題采用納米纖維素(CNF)和樹脂作為基體和膠粘劑,制備出CNF源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料、CNF基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料、炭黑/CNF復(fù)合光熱轉(zhuǎn)材料、炭黑/CNF/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料等幾種不同結(jié)構(gòu)的光熱轉(zhuǎn)化材料,以實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及光熱轉(zhuǎn)化效率和水蒸發(fā)效率的提高。具體的研究內(nèi)容如下:首先,以納米纖維素為原料、以環(huán)氧樹脂和聚酰胺樹脂混合物作為膠黏劑,通過混合、攪拌、注模、固化成型、炭化等一系列過程,制備出納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料。經(jīng)過分析表征得到,該材料具有高度多孔的結(jié)構(gòu),光吸收性能優(yōu)異,太陽能總吸收率可達94.12%,絕熱性能良好,導(dǎo)熱性系數(shù)為0.045 W·m-1·K-1;另外,該材料在一個太陽光強度下照射30 min,蒸發(fā)速率基本可達1...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 光熱轉(zhuǎn)化材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬材料
        1.2.2 半導(dǎo)體材料
        1.2.3 碳基材料
        1.2.4 復(fù)合材料
    1.3 光熱轉(zhuǎn)化材料的應(yīng)用
        1.3.1 在海水淡化中的應(yīng)用
        1.3.2 在凈化水方面的應(yīng)用
        1.3.3 在發(fā)電方面的應(yīng)用
    1.5 課題的研究目的和意義
    1.6 課題的主要研究內(nèi)容
2 CNF源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的制備及其性能研究
    2.1 實驗部分
        2.1.1 原料
        2.1.2 實驗儀器和設(shè)備
        2.1.3 實驗步驟
        2.1.4 結(jié)構(gòu)與性能表征
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的光吸收性能分析
        2.2.2 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的親水性分析
        2.2.3 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的絕熱性能分析
        2.2.4 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的蒸發(fā)水性能分析
        2.2.5 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的穩(wěn)定性分析
        2.2.6 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的微觀形貌觀察
        2.2.7 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的X-射線衍射圖譜分析
        2.2.8 納米纖維素源碳基光熱轉(zhuǎn)化材料的紅外圖譜分析
    2.3 本章小結(jié)
3 CNF基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的制備及其性能研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 原料
        3.1.2 實驗儀器和設(shè)備
        3.1.3 實驗步驟
        3.1.4 結(jié)構(gòu)與性能表征
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的光吸收性能分析
        3.2.2 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的親水性分析
        3.2.3 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的絕熱性能分析
        3.2.4 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的蒸發(fā)水性能分析
        3.2.5 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的微觀形貌觀察
        3.2.6 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的X-射線衍射圖譜分析
        3.2.7 納米纖維素基同源異質(zhì)光熱轉(zhuǎn)化材料的紅外圖譜分析
    3.3 本章小結(jié)
4 炭黑/CNF復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的制備及其性能研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 原料
        4.1.2 實驗儀器和設(shè)備
        4.1.3 實驗步驟
        4.1.4 結(jié)構(gòu)與性能表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的光吸收性能
        4.2.2 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的親水性分析
        4.2.3 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的絕熱性能分析
        4.2.4 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的蒸發(fā)水性能分析
        4.2.5 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的微觀形貌
        4.2.6 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的X-射線衍射圖譜分析
        4.2.7 炭黑/納米纖維素復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的紅外圖譜分析
    4.3 本章小結(jié)
5 炭黑/CNF/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的制備及其性能研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 原料
        5.1.2 實驗儀器和設(shè)備
        5.1.3 實驗步驟
        5.1.4 結(jié)構(gòu)與性能表征
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 炭黑/納米纖維素/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的光吸收性能分析
        5.2.2 炭黑/納米纖維素/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的親水性分析
        5.2.3 炭黑/納米纖維素/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的絕熱性能分析
        5.2.4 炭黑/納米纖維素/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的蒸發(fā)水性能分析
        5.2.5 炭黑/納米纖維素/闊葉木纖維復(fù)合光熱轉(zhuǎn)化材料的微觀形貌觀察
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論、創(chuàng)新點及進一步建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 進一步建議
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3769479