纤维素基光热转化材料的制备及其性能研究
发布时间：2023-03-24 04:51
太阳能海水淡化技术为解决全球用水问题带来了新的转机。太阳能海水淡化技术的核心在于光热转化材料,将光热转化材料应用于海水淡化,可以大大提高海水淡化的效率,为生产淡水提供有利的条件,同时此过程利用清洁高效的太阳能,对环境较为友好。目前,学者们对于这一类光热转化材料的研究已取得了重大成果,但由于结构合理性等问题,这类材料还未能实现大规模应用。因此,本课题采用纳米纤维素(CNF)和树脂作为基体和胶粘剂,制备出CNF源碳基光热转化材料、CNF基同源异质光热转化材料、炭黑/CNF复合光热转材料、炭黑/CNF/阔叶木纤维复合光热转化材料等几种不同结构的光热转化材料,以实现材料结构的优化及光热转化效率和水蒸发效率的提高。具体的研究内容如下:首先,以纳米纤维素为原料、以环氧树脂和聚酰胺树脂混合物作为胶黏剂,通过混合、搅拌、注模、固化成型、炭化等一系列过程,制备出纳米纤维素源碳基光热转化材料。经过分析表征得到,该材料具有高度多孔的结构,光吸收性能优异,太阳能总吸收率可达94.12%,绝热性能良好,导热性系数为0.045 W·m-1·K-1;另外,该材料在一个太阳光强度下照射30 min,蒸发速率基本可达1...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 光热转化材料的研究现状
1.2.1 金属材料
1.2.2 半导体材料
1.2.3 碳基材料
1.2.4 复合材料
1.3 光热转化材料的应用
1.3.1 在海水淡化中的应用
1.3.2 在净化水方面的应用
1.3.3 在发电方面的应用
1.5 课题的研究目的和意义
1.6 课题的主要研究内容
2 CNF源碳基光热转化材料的制备及其性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 原料
2.1.2 实验仪器和设备
2.1.3 实验步骤
2.1.4 结构与性能表征
2.2 结果与讨论
2.2.1 纳米纤维素源碳基光热转化材料的光吸收性能分析
2.2.2 纳米纤维素源碳基光热转化材料的亲水性分析
2.2.3 纳米纤维素源碳基光热转化材料的绝热性能分析
2.2.4 纳米纤维素源碳基光热转化材料的蒸发水性能分析
2.2.5 纳米纤维素源碳基光热转化材料的稳定性分析
2.2.6 纳米纤维素源碳基光热转化材料的微观形貌观察
2.2.7 纳米纤维素源碳基光热转化材料的X-射线衍射图谱分析
2.2.8 纳米纤维素源碳基光热转化材料的红外图谱分析
2.3 本章小结
3 CNF基同源异质光热转化材料的制备及其性能研究
3.1 实验部分
3.1.1 原料
3.1.2 实验仪器和设备
3.1.3 实验步骤
3.1.4 结构与性能表征
3.2 结果与讨论
3.2.1 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的光吸收性能分析
3.2.2 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的亲水性分析
3.2.3 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的绝热性能分析
3.2.4 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的蒸发水性能分析
3.2.5 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的微观形貌观察
3.2.6 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的X-射线衍射图谱分析
3.2.7 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的红外图谱分析
3.3 本章小结
4 炭黑/CNF复合光热转化材料的制备及其性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 原料
4.1.2 实验仪器和设备
4.1.3 实验步骤
4.1.4 结构与性能表征
4.2 结果与讨论
4.2.1 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的光吸收性能
4.2.2 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的亲水性分析
4.2.3 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的绝热性能分析
4.2.4 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的蒸发水性能分析
4.2.5 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的微观形貌
4.2.6 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的X-射线衍射图谱分析
4.2.7 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的红外图谱分析
4.3 本章小结
5 炭黑/CNF/阔叶木纤维复合光热转化材料的制备及其性能研究
5.1 实验部分
5.1.1 原料
5.1.2 实验仪器和设备
5.1.3 实验步骤
5.1.4 结构与性能表征
5.2 结果与讨论
5.2.1 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的光吸收性能分析
5.2.2 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的亲水性分析
5.2.3 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的绝热性能分析
5.2.4 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的蒸发水性能分析
5.2.5 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的微观形貌观察
5.3 本章小结
6 结论、创新点及进一步建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 进一步建议
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的成果
本文编号：3769479
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 光热转化材料的研究现状
1.2.1 金属材料
1.2.2 半导体材料
1.2.3 碳基材料
1.2.4 复合材料
1.3 光热转化材料的应用
1.3.1 在海水淡化中的应用
1.3.2 在净化水方面的应用
1.3.3 在发电方面的应用
1.5 课题的研究目的和意义
1.6 课题的主要研究内容
2 CNF源碳基光热转化材料的制备及其性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 原料
2.1.2 实验仪器和设备
2.1.3 实验步骤
2.1.4 结构与性能表征
2.2 结果与讨论
2.2.1 纳米纤维素源碳基光热转化材料的光吸收性能分析
2.2.2 纳米纤维素源碳基光热转化材料的亲水性分析
2.2.3 纳米纤维素源碳基光热转化材料的绝热性能分析
2.2.4 纳米纤维素源碳基光热转化材料的蒸发水性能分析
2.2.5 纳米纤维素源碳基光热转化材料的稳定性分析
2.2.6 纳米纤维素源碳基光热转化材料的微观形貌观察
2.2.7 纳米纤维素源碳基光热转化材料的X-射线衍射图谱分析
2.2.8 纳米纤维素源碳基光热转化材料的红外图谱分析
2.3 本章小结
3 CNF基同源异质光热转化材料的制备及其性能研究
3.1 实验部分
3.1.1 原料
3.1.2 实验仪器和设备
3.1.3 实验步骤
3.1.4 结构与性能表征
3.2 结果与讨论
3.2.1 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的光吸收性能分析
3.2.2 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的亲水性分析
3.2.3 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的绝热性能分析
3.2.4 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的蒸发水性能分析
3.2.5 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的微观形貌观察
3.2.6 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的X-射线衍射图谱分析
3.2.7 纳米纤维素基同源异质光热转化材料的红外图谱分析
3.3 本章小结
4 炭黑/CNF复合光热转化材料的制备及其性能研究
4.1 实验部分
4.1.1 原料
4.1.2 实验仪器和设备
4.1.3 实验步骤
4.1.4 结构与性能表征
4.2 结果与讨论
4.2.1 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的光吸收性能
4.2.2 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的亲水性分析
4.2.3 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的绝热性能分析
4.2.4 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的蒸发水性能分析
4.2.5 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的微观形貌
4.2.6 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的X-射线衍射图谱分析
4.2.7 炭黑/纳米纤维素复合光热转化材料的红外图谱分析
4.3 本章小结
5 炭黑/CNF/阔叶木纤维复合光热转化材料的制备及其性能研究
5.1 实验部分
5.1.1 原料
5.1.2 实验仪器和设备
5.1.3 实验步骤
5.1.4 结构与性能表征
5.2 结果与讨论
5.2.1 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的光吸收性能分析
5.2.2 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的亲水性分析
5.2.3 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的绝热性能分析
5.2.4 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的蒸发水性能分析
5.2.5 炭黑/纳米纤维素/阔叶木纤维复合光热转化材料的微观形貌观察
5.3 本章小结
6 结论、创新点及进一步建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 进一步建议
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的成果
本文编号：3769479
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3769479.html