氧化石墨烯负载无纺布复合膜的制备及光热转换性能

摘要：

氧化石墨烯(GO)是一种性能良好的光热转换材料,广泛用于海水淡化、光电转换和太阳能利用等领域.为了测试GO负载无纺布膜(GO膜)和聚乙烯醇-氧化石墨烯无纺布复合膜(PVA-GO复合膜)的光热水蒸发特性,通过改进Hummers方法制备GO,选取了纤维素和聚酯类型的无纺布,通过浸泡-超声法制得GO膜和PVA-GO复合膜.运用紫外-可见-近红外光谱仪分析了GO膜和PVA-GO复合膜的吸光性能,并通过电子天平测量GO膜和PVA-GO复合膜的蒸发水量.由于PVA具有亲水性,能增大膜的吸水性,因而PVA加入会使蒸发水量增大.通过SEM分析GO膜和PVA-GO复合膜表面特征,发现无添加PVA的GO膜是纤维丝状结构,且纤维清晰可见.加入PVA后,纤维被PVA包裹,说明膜对光的吸收能力增强.当加入6wt％PVA时,无纺布纤维被PVA完全包裹.当用氙灯对两种膜进行水蒸发实验时,GO膜的蒸发速率达到了1.67 kg/(m2·h),PVA-GO复合膜的蒸发速率达到了1.85 kg/(m2·h).此外,GO膜中出现GO层状结构,在紫外-可见-近红外光谱分析中表现出较好的吸光能力,在光热蒸发实验中表现出较好的光热转换能力.PVA-GO复合膜在PVA质量浓度为4wt％时有较好的光热转换性能和吸光性.

关键词：Hummers法;氧化石墨烯;聚乙烯醇;无纺布复合膜;光热转化性能

所属期刊栏目：38

分类号：TB34;TQ342.8(工程材料学)

资助基金：海南省自然科学基金;海南省科协青年科技英才创新计划项目;江苏省绿色过程装备重点实验室开放课题;海南大学科研启动基金

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4255-4264