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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明为一种EOG和液态金属Ga增强的光热气凝胶及制备方法，属于光热气凝胶领域，包括以下步骤：光热气凝胶包括含垂直孔结构的聚乙二醇（PVA）基材及光热填料组成，光热填料由具有特殊的多层排列的“坚果饼状”结构的边缘氧化石墨烯（EOG）包覆的液态金属镓（Ga）（Ga@EOG）组成。所制备的光热填料Ga@EOG具有多层排列的“坚果饼状”结构，其中多层排列结构促进了强多重光散射，通过延长材料内部的吸收路径提高了光吸收效率。同时，EOG包裹Ga纳米粒子所构建的连续的导热网络，为其提供了高效的热传导路径，从而提高了Ga@EOG的导热系数和光热性能。本发明所制备的光热气凝胶，具有特殊的垂直孔隙结构且具有良好的光热协同作用，在海水淡化方面具有广泛的应用前景。

主权项：1.一种EOG和液态金属Ga增强的光热气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将聚偏氟乙烯（PVDF）、石墨烯（Gr）和N-甲基吡咯烷酮共混，随后放入烘箱中干燥，得到石墨烯电极片；将石墨烯电极放入含有硫酸铵（NH42SO4）溶液的电解池中，随后施加恒定电流分散边缘氧化石墨烯（EOG），经洗涤、离心和冷冻干燥后，获得EOG粉末；所述步骤S1中PVDF和Gr质量比为1：10，N-甲基吡咯烷酮体积为5ml；NH42SO4溶液的浓度为0.1mol·mL-1，施加恒定电流为40mA·cm-2和0.017Hz，时间为60s；烘箱干燥，条件温度为60℃，时间为24h；冷冻干燥，条件温度为-55℃，时间为24~48hS2、将EOG和去离子水混合超声，获得EOG悬浮液；所述步骤S2中，超声的功率为300W，时间为30min；所述的EOG悬浮液浓度为1mgmL；S3、将EOG悬浮液、盐酸（HCl）、液态金属镓（Ga）和乙醇混合超声，得到Ga@EOG悬浮液，经洗涤、离心和干燥后，获得Ga@EOG粉末；所述步骤S3中HCl浓度为0.25molL；所述的HCl和乙醇的体积比为1：11，EOG和液态金属镓的质量比为1：200；所述的超声条件与S2一致；所述的Ga@EOG悬浮液浓度为40mgmL；所述的洗涤次数为2~5次，溶剂为无水乙醇；所述的干燥的环境为真空条件，压力为-0.1MPa，温度为60℃，时间为24h；S4、将步骤S3所制备得到的产物与聚乙烯醇（PVA）和二甲基亚砜（DMSO）溶液共混搅拌，得到悬浮液；将悬浮液进行反复冻融，得到Ga@EOGPVA水凝胶；接着，将Ga@EOGPVA水凝胶进行冷冻干燥后，获得Ga@EOGPVA气凝胶基太阳能蒸汽发生器，所述步骤S4中Ga@EOG和PVA的质量比为0.6：1；共混搅拌的温度为90°C，时间为2h；反复冻融的次数为3次，冷冻温度为-20°C，融化条件为室温；冷冻是在定向冷冻模具中进行，冷冻源为液氮，冷冻时间30min；所述的冷冻干燥是在冷冻干燥机中进行，条件为真空环境，温度为-50℃，冷冻时间为48~72h。

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