CN115991512B 一种生物基光热微球及其制备方法和应用 （中国科学院化学研究所）

号RuofeiZhuetal..Salt-resi本发明公开一种生物基光热微球及其制备21.一种利用太阳能从环境水中收集清洁水以获取淡水的微球的制备方法，其特征在所述球形颗粒状生物基材料通过包括以下步骤的方法制备：将生物基材料所述光热转化材料选自等离子激元金属颗粒、碳基材料和光热聚合物材所述生物基材料来源于生物质天然高分子材料，所述生物质天然2.如权利要求1所述的微球的制备方法，其特征在于，所述微球的平均粒径为100μm_313.权利要求1_12任一项所述的微球的制备方法制得的微球在利用太阳能从环境水中4异的光热转化性能制得了具有较高的光热转化效率及太阳能水蒸发速率的生物基光热微[0009]根据本发明，所述微球的吸光效率≥99.0具体地可以≥99.5示例性为[0010]根据本发明，所述微球的光热转化效率≥85例如≥90还例如≥92示例_2_1_2_1_2_1_25胶微球；光热转化材料选自聚多巴胺时，为壳聚糖@聚多巴胺(壳聚糖@PDA)生物基凝胶微择秸秆为例，光热转化材料选自碳纳米管时，为秸秆@碳纳米管(秸秆@CNT)生物基凝胶微[0014]根据本发明，所述微球中，光热转化材料的质量百分含量为0.01_1wt例如为[0022]根据本发明，所述微球中，光热转6例如可以选自本领域技术人员熟知且适用于本发述植物组织可以为草本植物和/或农林废弃物等中的至7[0055]本发明还提供上述微球在利用太阳能从环境水中收集清洁水以获取淡水中的应8热微球，具有较高的光热转化效率以及在一太阳当量(100mw/cm2)光强下较高的水蒸发速[0068]图2中(a)为实施例9中的纤维素/碳纳米管(Cell/CNT)凝胶微球的超临界干燥后[0069]图2中(b)为实施例5中的纤维素@聚多巴胺(Cell@PDA)凝胶微球超临界干燥后的[0074]图4中(a)为实施例1中的调节吡咯浓度得到的Cell@PPy凝胶微球的紫外可见吸光[0075]图4中(b)为实施例5中的调节盐酸多巴胺浓度得到的Cell@PDA凝胶微球的紫外可[0076]图4中(c)为实施例9中的调节碳纳米管含量得到的Cell/CNT凝胶微球的紫外可见[0077]图4中(d)为实施例1，5，9中的三种纤维素基光热微球在可见光区域的平均吸光9[0081]图6中(a)为实施例17中的水收集装置以及在蒸发过程中界面的实物图(其中：左[0084]图8中(a)为实施例19中生物基光热微球(以Cell@PPy为例)相对对照组PBS对大肠[0085]图8中(b)为实施例19中生物基光热微球(以Cell@PPy为例)对大肠杆菌及金黄色[0089](1)称取25.5g离子液体AmimCl加入到两口烧瓶搅拌加热至80℃,随后缓慢加入[0090](2)将步骤(1)制得的纤维素溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备微[0091](3)取3.5g步骤(2)制得的纤维素微球加入到50ml0.1MFeCl3中浸泡12h后过滤(直至10秒内没有液滴留下)，将得到的[0092]进一步的，也可以将所述Cell@PPy光热凝胶微球通过干燥处理，得到不含水的[0096](2)将步骤(1)制得的壳聚糖溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备微[0097](3)取3.5g步骤(2)制得的壳聚糖微球加入到50ml0.1MFeCl3中浸泡12h后过滤(直至10秒内没有液滴留下)，将得到的吸附有FeCl3的壳聚[0102](2)将步骤(1)制得的混合溶液用1μm玻璃纤维过滤器过滤后待用，采用同轴气流[0103](3)取3.5g步骤(2)制得的淀粉微球加入到50ml0.1MFeCl3中浸泡1[0107](1)称取95g离子液体AmimCl加入到两口烧瓶中搅拌加热至120℃,随后缓慢加入[0108](2)将步骤(1)制得的秸秆溶液置于50ml针筒中，采用同轴气[0109](3)取步骤(2)制得的3.5g秸秆微球加入到50ml0.1MFeCl3中浸泡1[0113](1)称取25.5g离子液体AmimCl加入到两口烧瓶搅拌加热至80℃,随后缓慢加入[0114](2)将步骤(1)制得的纤维素溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备微[0115](3)称取1.25g步骤(2)制得的纤维素微球加入到两口烧瓶中，然后搅拌下加入[0116]进一步的，也可以将所述Cell@PDA光热凝胶微球通过干燥处理，得到不含水的[0120](2)将步骤(1)制得的壳聚糖溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备微[0121](3)称取1.25g步骤(2)制得的壳[0126](2)将步骤(1)制得的混合溶液用1μm玻璃纤维过滤器过滤后待用，采用同轴气流[0127](3)称取1.25g步骤(2)制得的淀粉微球加入到两口烧瓶中，然后在搅拌下加入[0131](1)称取95g离子液体AmimCl加入到两口烧瓶中搅拌加热至120℃,随后缓慢加入[0132](2)将步骤(1)制得的秸秆溶液置于50ml针筒中，采用同轴气[0133](3)称取步骤(2)制得的1.25g秸秆微球加入到两口烧瓶中，然后在搅拌下加入[0138](2)将步骤(1)制得的纤维素溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备微[0139]进一步的，也可以将所述Cell@CNT光热凝胶微球通过干燥处理，得到不含水的[0142](1)称取95g离子液体AmimCl加入到两口烧瓶中搅拌加热至120℃,随后缓慢加入[0143](2)将步骤(1)制得的秸秆溶液置于50ml针筒中，采用同轴气[0148](2)将步骤(1)制得的壳聚糖溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备微得到纳米金含量为0.02wt.％的纤维素纳米金[0153]将步骤(1)制得的纤维素纳米金溶液置于50ml针筒中，采用同轴气流剪切法制备[0157](1)称取95g离子液体AmimCl加入到两口烧瓶中搅拌加热至120℃,随后缓慢加入米金充分搅拌得到纳米金含量为0.2％的秸秆纳米金离[0162](1)将3g冰醋酸与45g去离子水加入到10[0166]分别将实施例1、5、9得到的生物基光热凝胶微球在220_1400nm进行吸光性能测裹的塑料烧杯之中，然后使用太阳光源模拟器垂直照射并保持光强为1太阳当量(100mw/cm2[0170]将实施例1得到的生物基光热凝胶微球在晴朗天气(平均光强0.55太阳当量)的户并将多孔塑料板(300mm×300mm)置于污水槽之上并在上方依次铺设吸水纸与实施例1制得发并在玻璃板上冷凝滑落到事先准备好的塑料导水槽之中(冷水池)并最终滑落到收集瓶[0172]将实施例1得到的生物基光热凝胶微球通过两个不同的模具压塑成型，以得到不[0174]将实施例1得到的生物基光热凝胶微球(Cell@L大肠杆菌/金黄色葡萄球菌菌液