[发明专利]一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法

权利要求书

1.一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)多孔光热转化复合材料的制备：使用多孔固体材料作为基体，将具有电磁波吸收特性的电磁波吸收颗粒复合在基体上；

(2)使用多孔光热转化复合材料进行液体蒸发：将多孔光热转化复合材料置于空气与液态混合物界面，入射电磁波被电磁波吸收颗粒吸收，并被转化为热量加热表层液态混合物，使液态混合物迅速汽化，实现高效率蒸发；多孔固体材料作为支撑基体的同时提供液态混合物补给通道，保证蒸发过程进行；

(3)通过改变多孔光热转化复合材料表面结构或化学性质实现控制液态混合物蒸发分离：使用表面物理化学处理技术对多孔光热转化复合材料表面几何结构与化学性质的调节，从而对液态混合物蒸发过程中各组分蒸发量进行控制，实现液态混合物的蒸发分离；

所述的多孔固体材料孔隙率介于0％～100％之间，所述的多孔固体材料内部孔洞或孔道使多孔固体材料至少有两个相对面相连通；

所述的液态混合物包括电解质溶液、非电解质溶液、悬浊液或乳浊液，且所述的液态混合物与电磁波吸收颗粒能够直接接触。

2.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，所述的多孔固体材料外形包括薄膜状、平板状、块状或柱状，多孔固体材料的材质选自金属、合金、无机非金属、有机高分子中的一种或几种的复合材料，多孔固体材料作为整体复合材料的骨架与液体与蒸汽运动通道，同时起到隔热保温作用。

3.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，所述的电磁波吸收颗粒为金属、合金或非金属无机物颗粒；

将电磁波吸收颗粒复合在基体上的方法包括化学或物理吸附方法，自组装后沉积方法，或使用过滤、减压抽滤方法，用基体过滤含颗粒物的溶液。

4.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，所述的电磁波吸收颗粒分散在多孔固体材料基体中，或以连续膜的形式覆于基体表面。

5.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，步骤(2)中入射电磁波包括固定波长激光波、紫外光波、可见光波、红外光波或微波，吸收方式包括本征吸收与等离激元共振效应吸收中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，在蒸发过程中，多孔固体材料与电磁波吸收颗粒耐受颗粒产生的高温，保持几何外形不堵塞液体与蒸汽运动的通道。

7.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，步骤(3)中表面物理化学处理技术包括物理气相沉积、化学气相沉积、光刻、化学腐蚀、电化学腐蚀或化学官能团修饰中的一种或多种共同使用。

8.根据权利要求1所述的一种基于多孔复合材料的液态混合物蒸发分离方法，其特征在于，步骤(3)中对多孔光热转化复合材料表面几何结构的调节包括对多孔光热转化复合材料表面、孔道或孔隙内表面几何结构的调节，其尺度涵盖纳米～毫米量级；对多孔光热转化复合材料表面化学性质的调节包括对一种或多种液态混合物的润湿性。