石墨化碳修饰碳化稻壳泡沫的制备及光热水蒸发性能

编号：FTJS09965

篇名：石墨化碳修饰碳化稻壳泡沫的制备及光热水蒸发性能

作者：鲁琴 方伟 赵雷

关键词： 过渡金属催化剂 碳化稻壳泡沫 石墨化碳 光热水蒸发

机构： 武汉华工图像技术开发有限公司 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

摘要： 为了改善生物质碳化稻壳光热转换效率不足的问题,提出利用过渡金属催化技术调控其热解碳结构,优化光热水蒸发性能。首先,制备具有多孔结构的稻壳泡沫,并在此基础上引入硝酸镍作为催化剂前驱体,在高温碳化过程中通过Ni高温催化作用催化稻壳热解碳石墨化制备石墨化碳修饰碳化稻壳泡沫(GC/CRF)光吸收体,系统研究光吸收体结构、光吸收率和光热水蒸发性能。结果表明:制备的GC/CRF光吸收体有效地保留了稻壳泡沫原有的三维多孔结构,孔径在10~100μm,催化剂Ni均匀分散在泡沫基体中;Ni的高温催化作用使GC/CRF中原位形成大量纳米球,纳米球为典型的核壳结构,核层为纳米Ni颗粒,壳层为薄层石墨化碳;石墨化碳的形成可有效提高光吸收体的石墨化程度,进而改善光吸收率和光热水蒸发性能;碳化温度为1200℃时,制备的GC/CRF光吸收体具有最优的光吸收率和光热转换效率,分别约为94%和70%。