[发明专利]一种海水淡化与污水处理装置及其制备方法

权利要求书

1.一种海水淡化与污水处理装置，包括光热-蒸汽转化器件和盛盐水/污水的容器，光热-蒸汽转化器件位于盛水的容器上，其特征在于，所述的光热-蒸汽转化器件包括吸收体（1）和底座（2），所述底座（2）顶部具有凹槽，吸收体（1）位于凹槽内，并与凹槽的底部之间形成薄层水体空间（3），凹槽底部设有贯穿孔（4），盛水容器中的盐水/污水能够通过贯穿孔（4）进入薄层水体空间（3）；所述吸收体（1）为泡沫多孔结构，表面从下往上依次具有陷光结构、三氧化二铝薄膜、炭黑纳米颗粒、氟烷基团；

所述吸收体（1）通过以下过程得到：选取具有微米级孔道的泡沫多孔结构，通过碱溶液化学刻蚀、原子层沉积三氧化二铝、炭黑纳米颗粒修饰以及疏水处理制备得到最终的具有多级结构的吸收体（1），其中所述碱溶液化学刻蚀在泡沫多孔结构表面引入高度为300-1000 nm的刀片状纳米结构，其碱溶液配方为中氯酸钠，氢氧化钠，十二水合磷酸钠和水的质量比为3.75：5：10：100，水浴加热至95ºC 保持10分钟。

2.根据权利要求1所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述凹槽的深度为5-10 cm，凹槽底部厚度为4-7 mm，薄层水体空间（3）的高度为1-3mm。

3.根据权利要求2所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述贯穿孔（4）为直径为0.5-3 mm的一维水通道，位于凹槽底部。

4.根据权利要求1所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述底座（2）为聚苯乙烯泡沫、硅酸铝防火隔热棉板、玻璃纤维或二氧化硅气凝胶毡中的任一种，其热导率低于0.04 W· m^-1 ·K^-1。

5.根据权利要求1所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述凹槽底部周围具有斜劈（5），所述吸收体（1）端部位于斜劈（5）上。

6.根据权利要求1所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述吸收体（1）的孔结构为孔径20μm-50μm的微米级孔道。

7.根据权利要求1所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述吸收体（1）表面从下往上依次具有高度为300-1000 nm的陷光结构、 20-50 nm厚的三氧化二铝薄膜、平均粒径为10-60 nm的炭黑纳米颗粒、氟烷基团。

8.根据权利要求1-7任一所述的海水淡化与污水处理装置，其特征在于，所述的泡沫多孔结构为泡沫铜、泡沫镍、泡沫铁、泡沫碳中的任一种。

9.一种制备如权利要求1-8任一所述的海水淡化与污水处理装置的方法，其特征在于，制备光热-蒸汽转化器件的方法，包括以下步骤：

步骤1：制备吸收体（1）的方法：选取具有孔径20μm-50μm的微米级孔道的泡沫多孔结构，通过碱溶液化学刻蚀、原子层沉积三氧化二铝、炭黑纳米颗粒修饰以及疏水处理制备得到最终的具有多级结构的吸收体（1）；

步骤2：选取顶部具有凹槽的底座（2），将步骤（1）中的吸收体（1）置于凹槽中，使吸收体（1）与凹槽底部形成高度为1-3mm的薄层水体空间（3）；

步骤3：凹槽底部上设置直径为0.5-3 mm的贯穿孔（4）。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的碱溶液化学刻蚀在泡沫多孔结构表面引入高度为300-1000 nm的刀片状纳米结构。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的碱溶液化学刻蚀在泡沫多孔结构表面引入高度为300-1000 nm的刀片状纳米结构，其碱溶液配方为中氯酸钠，氢氧化钠，十二水合磷酸钠和水的质量比为3.75：5：10：100，水浴加热至95ºC 保持10分钟。