[发明专利]一种海水蒸发器及其应用

权利要求书

1.一种海水蒸发器，其特征在于包括具有水分吸收及运输作用的支柱和具有光热转换作用的反应器单元，所述反应器单元分布于所述支柱上，为树枝状三维海水蒸发器，所述反应器单元与支柱之间的夹角为5~75°，任意相邻的两个反应器单元之间的距离为0.01~0.05m，所述支柱的长度为0.1~5m，直径为0.01~0.10m；所述支柱的材质为纸或棉织物，所述反应器单元的材质为碳基杂化材料和/或高分子功能化的棉织物，所述碳基杂化材料为碳纳米管和氧化石墨烯的混合体系；所述碳纳米管与氧化石墨烯的质量比为1：6～6：1，所述高分子功能化的棉织物中的高分子选自聚吡咯衍生物和/或聚苯胺衍生物；

所述海水蒸发器在高温、低温、高盐、强酸或强碱环境中浸泡40h后，海水蒸发效率仍在95%以上，其中，所述高温环境的温度为100～600℃，所述低温环境的温度为-50～0℃，所述高盐环境的盐浓度为0.1～10 mol/L，所述强酸环境为浓度为0.1～5 mol/L的盐酸溶液，所述强碱环境为浓度为0.1～10 mol/L的氢氧化钠溶液；

所述海水蒸发器的蒸发量在4.0 kg/m²/h以上，所述海水蒸发器对海水中离子的截留率在99.95%以上。

2.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述支柱上反应器单元的层数为10~100。

3.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述棉织物的纹理选自平纹、斜纹、缎纹或蜂窝状纹。

4.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述棉织物为蜂窝织物。

5.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述纸的形状选自锯齿形、平纹形、菱形、阶梯形或螺纹形。

6.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述反应器单元的形状选自圆形、圆柱体、立方体、指南针型、矩形、三角星、五角星、六边形、八边形中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的海水蒸发器，其特征在于：所述反应器单元为圆柱体、立方体或指南针型。

8.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述碳纳米管选自氨基化碳纳米管、羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管中的任意一种或两者以上的组合。

9.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述碳纳米管的长度为200nm～2μm。

10.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述氧化石墨烯选自羧基化氧化石墨烯和/或羟基化氧化石墨烯。

11.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述氧化石墨烯的片层尺寸为200nm～4μm。

12.根据权利要求8或10所述的海水蒸发器，其特征在于：所述碳纳米管或氧化石墨烯所含官能团的含量为0.5～3.5wt%。

13.根据权利要求1所述的海水蒸发器，其特征在于：所述聚吡咯衍生物选自聚吡咯与高分子材料的共聚物和/或掺杂聚吡咯，所述聚苯胺衍生物选自聚苯胺与高分子材料的共聚物和/或掺杂聚苯胺。

14.根据权利要求13所述的海水蒸发器，其特征在于：所述高分子材料选自聚丙烯酸、聚乙二醇、聚丙三醇、聚苯甲酸、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯中的任意一种或两种以上的组合。

15.根据权利要求13所述的海水蒸发器，其特征在于：所述掺杂聚吡咯或掺杂聚苯胺中所含掺杂元素选自N、S、Si、Bi、Ti、P中的任意一种或两种以上的组合。