CO2可逆溶剂中原位复合聚吡咯制备纤维素基光热转换气凝胶材料研究

作者:刘斐; 米舒; 张金洋; 乔倩; 那海宁*; 朱锦
来源:化工新型材料, 2023, 51(11): 151-156.
DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2023.11.030

摘要

CO2可逆溶剂是最新开发的纤维素溶解体系,不仅能实现纤维素的高效衍生化溶解,还可实现其改性及加工应用,为高效利用纤维素提供了新的平台。利用该体系溶解纤维素并制成水凝胶后,进行吡咯的原位聚合并实现其与纤维素的复合,通过冷冻干燥制备获得聚吡咯复合纤维素气凝胶材料。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、水接触角和光热转换及水蒸发性能测试,对所得光热气凝胶的化学结构、亲水性和光热转换性能进行了表征。结果表明:通过将纤维素水凝胶先后浸泡吡咯与三氯化铁溶液,可实现吡咯的原位聚合并与纤维素均匀复合。所得光热气凝胶具有亲水多孔结构,有利于水分的吸收与输运。在一个太阳光强度照射下,光热气凝胶可在6min内从约30℃升高到约60℃,平均升温速率达5℃/min。置于水中,可在1h内将水温升高超过10℃,并实现每小时1.71kg/m2的水蒸发速率,有望应用于太阳能海水淡化。

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