CN110511438A

CN110511438A - 一种利用微流法制备光热蒸发凝胶薄膜的方法

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Publication number: CN110511438A
Application number: CN201910708205.8A
Authority: CN
Inventors: 常青; 张艳红; 窦天威; 孙立国
Original assignee: Heilongjiang University
Current assignee: Heilongjiang University
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2019-11-29
Anticipated expiration: 2039-08-01
Also published as: CN110511438B

Abstract

本发明公开了一种利用微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法，包括：配置离子液体混合溶液，将光热转换粒子加入到离子液体混合溶液中，将溶液装入注射器中，并加入凝固浴中，制备凝胶薄膜，并进行后处理获得的凝胶薄膜能够实现高效率的光吸收与能量转化，由于其具有多孔的凝胶，并且具有丰富的官能团，在用海水进行蒸发时能有效防止盐结垢，延长膜的使用寿命。

Description

一种利用微流法制备光热蒸发凝胶薄膜的方法

技术领域

本发明涉及太阳能利用领域，特别是涉及一种应用于太阳能驱动水蒸发的凝胶薄膜的制备方法。

背景技术

伴随着现代工业文明的发展，人类对于能源的需求也在不断地提升，不可再生的化石燃料仍是当今社会的主要能量来源。从长远角度来看以化石燃料为主的供应模式是不稳定、不可持续的。在过去的几十年里，大量优质、价廉及易开采的化石燃料被大量开发使用，剩下一些低品质、昂贵以及难以开采的化石燃料。开发新的，可持续，可再生的能源已经迫在眉睫。

太阳能资源以其来源丰富、使用免费、绿色环保等优点备受人们的关注。但是，目前太阳能的利用效率仍然较低，对于实现太阳能的高效利用仍有很多技术难题有待解决。

太阳能驱动水蒸发技术，指太阳光被充分吸收，而其能量只持续传递给水与空气界面的水分子，使之不断转化为蒸汽。这样可以充分利用太阳光的能量，有效地解决了吸收体光学吸收损耗和热学损耗的问题，使其转化效率得到大幅度提高(>90％)，在应用层面，也展示出了一些新的应用可能，如海水淡化、污水处理、催化等。但要实现高的界面光蒸汽转化效率，就必须要从光学吸收、热学调控、水输送这几个方向来对界面光蒸汽转化器件进行精细设计。

为实现更高的光热转换率，实现水蒸发技术，就首先需要良好的光吸收材料，能在较宽的波长范围内尽量消除透射和反射，以实现高效率的光吸收与能量转化，同时，基体材料需要构筑合适孔道结构来向蒸发表面连续不断的供水。亲水且多孔的材料作为水传输通道，这种设计利用材料本身的毛细作用，将水体泵送到吸收体表面进行蒸发，在确保水传输的同时，也能够最大限度地进行隔热，减少热量损失，实现太阳能驱动水蒸发的技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种利用微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法。首先，配制含有光热转换粒子和功能化聚合物的离子液体混合溶液，然后利用微流法在重力作用下在液面上制备出凝胶薄膜，最后用水置换凝胶薄膜中的溶剂，从而获得凝胶薄膜。该凝胶薄膜能够实现高效率的光吸收与能量转化，由于其具有多孔的凝胶，并且具有丰富的官能团，在用海水进行蒸发时能有效防止盐结垢，延长膜的使用寿命，由此完成了本发明。

因此，本发明第一方面，提供一种利用微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法，该方法包括以下步骤：

步骤a、配置离子液体混合溶液；

步骤b、将光热转换粒子加入到离子液体混合溶液中；

步骤c、将溶液装入注射器中，并加入凝固浴中，形成凝胶薄膜；

步骤d、对形成的凝胶薄膜进行后处理。

本发明第二方面，还提供一种由以上方法制得的光热蒸发凝胶膜。

本发明提供的利用微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法的优势在于：可以连续生产凝胶薄膜，该凝胶薄膜充分利用光热转换粒子，具有良好的光热蒸发能力，并且具有优异的抗盐垢能力。制备过程选用的材料绿色环保，所用的溶剂可以循环重复使用，可以降低成本。这为以后大规模利用太阳能进行水蒸发提供了材料基础。

附图说明

图1示出本发明中纤维素与壳聚糖(100％水凝固浴)凝胶薄膜的数码照片；

图2示出本发明中纤维素与壳聚糖(100％水凝固浴)凝胶薄膜的扫描电镜图；

图3示出本发明中纤维素与壳聚糖(50％乙醇凝固浴)凝胶薄膜的数码照片；

图4示出本发明中纤维素与壳聚糖(50％N,N-二甲基甲酰凝固浴)凝胶薄膜的数码照片；

图5示出本发明中无碳纳米管纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜(编号1)与纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜(编号2)应用于太阳能驱动水蒸发效率图；

图6示出本发明中纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜应用于太阳能驱动水蒸发效率图，其中，编号1～6分别对应：去离子水、1.4％盐水、3.5％盐水、4％盐水、20％盐水与渤海海水；

图7示出本发明中纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜淡化渤海海水前后离子浓度图；

图8示出本发明中纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜反复蒸发3.5％盐水的稳定性表征图；

图9示出本发明中纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜的紫外可见近红外吸收光谱图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

根据本发明第一方面，提供一种利用微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法，该方法包括以下步骤：

步骤a.配置离子液体混合溶液。

根据本发明，所述离子液体是阳离子与对应阴离子组合而成，所述阳离子可以是咪唑类衍生物，优选为1-丁基-3-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-烯丙基-3-甲基咪唑等中的一种，对应的阴离子可以是卤素离子或有机或无机酸根或复合阴离子，优选为氟离子、氯离子、溴离子、醋酸离子、四氟化硼离子等中的一种，以上阳离子与阴离子搭配而形成本发明的离子液体，更优选为阳离子1-丁基-3-甲基咪唑，阴离子为氯离子。

根据本发明，所述离子液体以一定比例配置为离子液体混合溶液。

所述离子液体混合溶液优选是聚合物、有机溶剂与离子液体形成的混合溶液。

根据本发明，所述聚合物可以是天然高分子或合成高分子，优选为甲壳素、壳聚糖、果胶、纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等，可以是其中的一种，也可以是几种形成的混合物，优选为甲壳素和纤维素、壳聚糖和纤维素、壳聚糖和醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸与纤维素，更优选为壳聚糖和纤维素、聚甲基丙烯酸与纤维素。

根据本发明，所述有机溶剂可以为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的一种，也可以是其两种或多种组成的混合溶剂，优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，更优选为N,N-二甲基甲酰胺。

根据本发明，在步骤a中，离子液体与有机溶剂的质量比为1：(0.1～5)，优选为1：(0.2～2.5)，更优选为1：(0.5～1.5)。

本发明步骤a中，所述聚合物在混合溶液中的质量百分数为1～20％，优选为2.5～15％，更优选为5～10％。

在本发明步骤a中，配置混合溶液时可以在常温下进行，也可以在加热搅拌下进行，优选加热温度为30～150℃，更优选为40～100℃，尤其是50～80℃。

步骤b、将光热转换粒子加入到离子液体混合溶液中。

根据本发明，所述光热转换粒子也称为光热转换物，其可以为金、银、铂、铝等等离子体纳米粒子，也可以是炭黑、碳纳米管、活性炭、石墨烯等碳材料，还可以是四氧化三铁、二氧化锰、二硫化钼纳米粒子等，优选为碳材料，更优选为石墨烯或碳纳米管。

根据本发明优选的实施方式，在加入到离子液体混合溶液中之前，预先将光热转换粒子分散于有机溶剂中，所述有机溶剂可以与所述离子液体混合溶液中的有机溶剂相同，也可以不同，优选所述有机溶剂与所述离子液体混合溶液中的有机溶剂相同，例如为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺与二甲基亚砜中的一种，或其组成的混合溶剂。

本发明中，为了使所述光热转换粒子或光热转换物更好地分散于有机溶剂中，在将光热转换物加入有机溶剂时进行搅拌，优选进行搅拌并超声处理，由此配置的分散液光热转换粒子浓度为1～150mg/g，优选为2～120mg/g，更优选为5～100mg/g。

根据本发明优选的实施方式，光热转换粒子加入离子液体混合溶液中之后，可以对溶液浓度进行调整，优选通过加入有机溶剂调整溶液浓度，更优选加入与溶液中相同的有机溶剂进行调整。

根据本发明，加入有机溶剂调整后，光热转换物在混合溶液中的浓度为0.1～20mg/g，优选为0.5～15mg/g，更优选为1～10mg/g；离子液体与有机溶剂的质量比为1：(1～15)，优选为1：(1～10)，更优选为1：(1～5)；本发明中，聚合物的质量百分比为0.05～10％，优选为0.08～5％，更优选为0.1～3％。

根据本发明，可将步骤b获得的溶液装入注射器中，所述注射器可置于凝固浴上方一定高度，从而确保溶液可以加入凝固浴中，优选使得溶液通过滴加的方式加入凝固浴中。

本发明中，所述一定高度是指注射器相对于凝固浴液面而言的高度，该高度可以为5～45cm，优选为8～40cm，更优选为10～30cm。

根据本发明，所述凝固浴为水、乙醇、丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等一种或几种的混合溶液。优选为水、水与乙醇、水与丙醇、水与N,N-二甲基甲酰、水与N,N-二甲基乙酰胺、水与二甲基亚砜，更优选为水、水与乙醇、水与N,N-二甲基甲酰；水与乙醇或者水与N,N-二甲基甲酰的体积比为(1～8):1，优选为(1～5):1，更优选为(1～3):1。

步骤d、进行后处理。

步骤c获得凝胶薄膜在未处理之前可能含有溶剂，为此，对以上制备的凝胶薄膜进行洗涤，例如通过一定次数置换凝固浴，优选用水反复洗涤，以降低薄膜中的溶剂，直至溶剂浓度很低，甚至几乎不含溶剂。

根据本发明，反复置换或洗涤的次数例如可以是2～10次，优选为3～8次，更优选为4～6次。

经过置换或洗涤，凝胶薄膜中溶剂含量大大降低，至少溶剂浓度降至1mg/g以下。

本发明提供的微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法的有益效果在于：可以连续生产凝胶薄膜，该凝胶薄膜充分利用光热转换粒子，具有良好的光热蒸发能力，光热蒸发速率能够到达1.42kgm^-2h^-1，并且具有优异的抗盐垢能力。制备过程选用的材料绿色环保，所用的溶剂可以循环重复使用，可以降低成本。这为以后大规模利用太阳能进行水蒸发提供了材料基础。

实施例

实施例1

将纤维素与壳聚糖按照质量比为1:1的比例混合加入到螺口瓶中，之后分别加入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐与N,N-二甲基甲酰胺，其质量比为1:1，在70℃下加热搅拌，配置成聚合物浓度为5％的离子液体混合溶液。

将石墨烯分散于N,N-二甲基甲酰胺中，充分搅拌并超声，配置成浓度为10mg/g的分散液；之后加入到离子液体混合溶液中并通过加入N,N-二甲基甲酰胺调整浓度，制备最终离子液体混合溶液与有机溶剂的质量比为1:2，聚合物质量百分数为2％的混合溶液；

将以上溶液装入注射器中，将注射器置于装有水的凝固浴上方15cm，让溶液向凝固浴中滴加；

将制备出的凝胶薄膜通过多次置换凝固浴用水反复洗涤至无溶剂，得到最终产品纤维素与壳聚糖(100％水凝固浴)凝胶薄膜，用数码相机拍摄所得凝胶薄膜，其数码照片如图1所示。由图1可以看到聚合物溶液在凝固浴中形成了黑色凝胶薄膜，薄膜呈圆形且表面光滑。

实施例2

如实施例1进行实施2，区别在于凝固浴为水与乙醇，体积比为1:1，得到最终产品纤维素与壳聚糖(50％乙醇凝固浴)凝胶薄膜，用数码相机拍摄所得凝胶薄膜，其数码照片如图3所示。由图3可以看到制备的凝胶薄膜呈圆形表面光滑。

实施例3

如实施例1进行实施例3，区别在于凝固浴为水与N,N-二甲基甲酰，体积比为1:1，得到最终产品纤维素与壳聚糖(50％N,N-二甲基甲酰凝固浴)凝胶薄膜，用数码相机拍摄所得凝胶薄膜，其数码照片如图4所示。由图4可以看到制备的凝胶薄膜呈圆形表面光滑，该凝胶薄膜的面积较纤维素与壳聚糖(100％水凝固浴)凝胶薄膜和纤维素与壳聚糖(50％乙醇凝固浴)凝胶薄膜要大。

实施例4

将纤维素与聚甲基丙烯酸按照1:1的比例混合加入到螺口瓶中，之后分别加入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐与N,N-二甲基甲酰胺，其质量比为1:1，在80℃下加热搅拌，配置成聚合物浓度为5％离子液体混合溶液中；

将碳纳米管充分搅拌并超声分散于N,N-二甲基甲酰胺中，配置成浓度为25mg/g的分散液，之后加入到步骤a中的离子液体混合溶液中并通过加入N,N-二甲基甲酰胺调整浓度，制备溶液离子液体与有机溶剂的质量比为1:3，聚合物质量百分数为3％的混合溶液；

将以上溶液装入注射器中，将注射器置于装有水与乙醇体积比3:1的凝固浴上方15cm，让溶液向凝固浴中滴加；

将制备出的凝胶薄膜通过多次置换凝固浴用水反复洗涤至无溶剂，得到最终产品纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜。

实施例5

将壳聚糖与聚甲基丙烯酸按照2:1的比例混合加入到螺口瓶中，之后分别加入离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐与N,N-二甲基甲酰胺，其质量比为1:1，在80℃下加热搅拌，配置成聚合物浓度为3％离子液体混合溶液中；

将碳纳米管充分搅拌并超声分散于N,N-二甲基甲酰胺中，配置成浓度为25mg/g的分散液，之后加入到步骤a中的离子液体混合溶液中并通过加入N,N-二甲基甲酰胺调整浓度，制备溶液离子液体与有机溶剂的质量比为1:3，聚合物质量百分数为2％的混合溶液；

将制备出的凝胶薄膜通过多次置换凝固浴用水反复洗涤至无溶剂，得到最终产品壳聚糖与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜。

对比例

通过加入N,N-二甲基甲酰胺调整浓度，制备溶液离子液体与有机溶剂的质量比为1:3，聚合物质量百分数为3％的混合溶液；

将制备出的凝胶薄膜通过多次置换凝固浴用水反复洗涤至无溶剂，得到最终产品无碳纳米管纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜。

实验例

实验例1扫描电镜测试

对实施例1制得的纤维素凝胶膜截面进行扫描电镜测试，结果如图2所示。从图2可以看到，凝胶薄膜内部为多孔结构，有大量孔隙和纤维状物质。

实验例2太阳光下盐水蒸发测试

对实施例4制得的纤维素凝胶膜进行太阳光下盐水蒸发测试。纤维素凝胶膜按1cm×1cm的尺寸进行裁剪，放置于聚苯乙烯泡沫上，并在聚苯乙烯泡沫中间开孔以玻璃纤维作为被蒸发液体的传输通道向纤维素凝胶膜上输送被蒸发液体。将泡沫置于石英蒸发器水面上，石英蒸发器中分别装入去离子水、1.4％盐水、3.5％盐水、4％盐水、20％盐水与渤海海水，将整个蒸发器置于分析天平上在1个太阳光光照强度的模拟太阳光照下记录失去水的质量，每5分钟记录一次质量，以两次质量差值除以凝胶膜面积即为单位面积上的失水量(克)，结果如图6所示。从图中可以看到，从去离子水到20％的盐水，失水量从1.42kg/(m²h)下降到1.33kg/(m²h)，仅下降了0.09kg/(m²h)，说明凝胶膜具有很好的抗盐垢能力，另外渤海海水的失水量为1.34kg/(m²h)。从图6中可以看出，低浓度盐水的蒸发速率与纯水接近，随着盐水浓度升高，蒸发速率随之降低。渤海海水浓度约为3.5％，其蒸发速率与3.5％盐水的结果接近。

实验例3光热转换粒子效果测试

对比例产品无碳纳米管纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜(编号为1)和实验例4产品纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜(编号为2)分别以3.5％的盐水作为蒸发对象，在1个太阳光照强度下，蒸发1个小时，测试结果如图5所示。无碳纳米管纤维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜的水蒸发效率为0.6kg/(m²h)，维素与聚甲基丙烯酸(25％乙醇凝固浴)凝胶薄膜的水蒸发效率为1.41kg/(m²h)。由此可以看到，在光热转换粒子碳纳米管存在时，凝胶薄膜的光热转换效率高很多，光热转换效果提升非常明显。

实验例4凝胶膜海水淡化测试

海水淡化能力测试是海水通过凝胶薄膜光热蒸发得到淡化水，对比海水和淡化水中的离子浓度的过程，结果如图7所示。通过电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测试未蒸发海水和通过凝胶薄膜光热蒸发后收集的冷凝水的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺浓度。光热蒸发后的冷凝水相比未淡化海水中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的去除率为99.9％，99.9％，99.5％，99.8％。离子去除率通过以下公式计算得到：(C_{未淡化海水}-C_{淡化后海水})/C_{未淡化海水}×100％，其中C_{未淡化海水}为未淡化海水离子浓度，C_{淡化后海水}为淡化后海水离子浓度。收集的冷凝水中Na⁺含量低于国际卫生组织(WTO)对于饮用水的标准，同时也达到了我国饮用水对离子浓度的要求标准，说明凝胶膜在海水蒸发淡化方面具有极佳的效果。

实验例5测试凝胶薄膜光热蒸发的稳定性

利用实施例4制备的纤维素凝胶薄膜对3.5％盐水反复进行太阳光下盐水蒸发测试，测量一定时间内凝胶薄膜的蒸发失水重量，用以表征凝胶薄膜光热蒸发的稳定性。通过图8所示，纤维素凝胶薄膜反复蒸发测试10次的结果来看，数据重复性很好，纤维素凝胶薄膜反复进行盐水蒸发的性能非常稳定。

实验例6凝胶薄膜的光吸收性能

通过吸光率测试，测试实施例4中制备的凝胶薄膜在200—2500nm波长光的吸收能力。实验通过紫外可见近红外分光光度计仪以BaSO₄作为参比物测试凝胶薄膜的漫反射。从图9中可以看出，制备的凝胶薄膜在200—2500nm的波长范围内的吸光接近100％，说明该凝胶薄膜对太阳光有非常好的吸光性能，有利于实现光能到热能的转换。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种利用微流法制备光热蒸发凝胶膜的方法，包括以下步骤：

步骤a、配置离子液体混合溶液；

步骤b、将光热转换粒子加入到离子液体混合溶液中；

步骤d、对形成的凝胶薄膜进行后处理。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

步骤a中，所述离子液体混合溶液是聚合物、有机溶剂与离子液体形成的混合溶液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，

步骤a中，所述聚合物可以是天然高分子或合成高分子；

所述有机溶剂可以为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种，也可以是其两种或更多种组成的混合溶剂，优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，更优选为N,N-二甲基甲酰胺；

所述离子液体是阳离子与对应阴离子组合而成，所述阳离子可以是咪唑类衍生物，阴离子可以是卤素离子或有机或无机酸根或复合阴离子；

优选地，

所述聚合物为甲壳素、壳聚糖、果胶、纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸，可以是其中的一种，也可以是几种形成的混合物，优选为甲壳素和纤维素、壳聚糖和纤维素、壳聚糖和醋酸纤维素、聚甲基丙烯酸和纤维素，更优选为壳聚糖和纤维素、聚甲基丙烯酸和纤维素；

所述阳离子为1-丁基-3-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-烯丙基-3-甲基咪唑等中的一种，阴离子为氟离子、氯离子、溴离子、醋酸离子、四氟化硼离子等中的一种；优选为阳离子1-丁基-3-甲基咪唑和1-乙基-3-甲基咪唑，阴离子为氯离子和溴离子，更优选为阳离子1-丁基-3-甲基咪唑，阴离子为氯离子。

4.根据权利要求1至3之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤a中，所述离子液体与有机溶剂的质量比为1：(0.1～5)，优选为1：(0.2～2.5)，更优选为1：(0.5～1.5)；

所述聚合物在混合溶液中的质量百分数为1～20％，优选为2.5～15％，更优选为5～10％；

所述配置混合溶液时可以在常温下进行，也可以在加热搅拌下进行，加热温度为30～150℃，更优选为40～100℃，尤其是50～80℃。

5.根据权利要求1至4之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤b中，所述光热转换粒子可以为等离子体纳米粒子、碳材料，还可以是金属氧化物、硫化物的纳米粒子；等离子体纳米粒子优选为金、银、铂或铝的纳米粒子，碳材料优选为碳纳米管、活性炭或石墨烯，金属氧化物、硫化物的纳米粒子优选为四氧化三铁、二氧化锰或二硫化钼纳米粒子；更优选为碳材料，尤其是石墨烯或碳纳米管。

6.根据权利要求1至5之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤b中，预先将光热转换粒子分散于有机溶剂中，所述有机溶剂可以与所述离子液体混合溶液中的有机溶剂相同，也可以不同；优选所述有机溶剂与所述离子液体混合溶液中的有机溶剂相同，更优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种，或其组成的混合溶剂；光热转换粒子的配置浓度为0.1～150mg/g，优选为1～120mg/g，更优选为5～100mg/g。

7.根据权利要求1至6之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤b中，所述光热转换粒子加入离子液体混合溶液中之后，可以对溶液浓度进行调整，优选通过加入有机溶剂调整溶液浓度，更优选加入与溶液中相同的有机溶剂进行调整。

8.根据权利要求1至7之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤c中，将注射器置于凝固浴上方一定高度，让溶液向凝固浴中滴加，所述的一定高度为5～45cm，优选为8～40cm，更优选为10～30cm；

所述凝固浴为水、乙醇、丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等一种或几种的混合溶液，优选为水、水与乙醇、水与丙醇、水与N,N-二甲基甲酰、水与N,N-二甲基乙酰胺、水与二甲基亚砜，更优选为水、水与乙醇、水与N,N-二甲基甲酰；水与乙醇或者水与N,N-二甲基甲酰体积比为(1～8):1，优选为(1～5):1，更优选为(1～3):1。

9.根据权利要求1至8之一所述的制备方法，其特征在于，

步骤d中，将制备出的凝胶薄膜通过一定次数置换凝固浴，用水反复洗涤至溶剂为低浓度，一定次数为1～10次，优选为3～8次，更优选为5～6次；低浓度为1mg/g以下。

10.根据权利要求1至9之一所述方法制得的光热蒸发凝胶膜。