[发明专利]一种基于CuInSe2

说明书

本发明公开了一种CuInSe₂/MXene纳米复合材料的海水淡化结构，包括光热转化层、输水层、支撑层和输水带，其中，光热转化层、输水层和支撑层自上而下依次设置；输水带的上端穿过支撑层和输水层并固定在输水层的上表面，输水带的下端自由延伸至待淡化水体中；支撑层为泡沫材料，用于支撑光热转化层和输水层；输水层和输水带均为亲水材料，输水带用于将待淡化水体输送至输水层；光热转化层包括CuInSe₂/MXene纳米复合材料膜，用于吸收光能并将其转化为热能，以使待淡化水体升温蒸发。该海水淡化结构具有较宽泛的太阳光吸收范围，高效的光热转化性能和优良的局域热效应，且结构简单，适于规模化生产。

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种基于CuInSe₂/MXene纳米复合材料的海水淡化结构。

背景技术

淡水资源短缺是21世纪人类面临的最严重的资源短缺问题，就目前而言，人类获取淡水的途径除了直接利用淡水湖泊、冰川等之外，进行海水淡化处理获取淡水是具有前景的途径之一。在海水淡化处理中，利用太阳能进行光热转化，蒸发海水获取淡水被认为是一种生态友好且高效的方法。通过对光热转化材料和淡化结构进行合理设计，获取便捷、高效的水蒸发途径，以此来实现太阳能海水淡化技术的产业化应用。

利用太阳能实现海水淡化，对海水淡化装置有以下要求：具有支撑材料，为装置提供浮力；具有输水结构，为蒸发层提供水分；具有良好的局域热效应，以及良好的隔热保温性能。然而，目前太阳能海水淡化结构所采用的光热转化材料大部分存在太阳光吸收范围窄、局域热效应差等缺点，一些结构采用了较复杂的设计，使整个海水淡化装置进行太阳能海水淡化的成本增加。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于 CuInSe₂/MXene纳米复合材料的海水淡化结构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于CuInSe₂/MXene纳米复合材料的海水淡化结构，包括光热转化层、输水层、支撑层和输水带，其中，

所述光热转化层、所述输水层和所述支撑层自上而下依次设置；

所述输水带的上端穿过所述支撑层和所述输水层并固定在所述输水层的上表面，所述输水带的下端自由延伸至待淡化水体中；

所述支撑层为泡沫材料，用于支撑所述光热转化层和所述输水层；所述输水层和所述输水带均为亲水材料，所述输水带用于将所述待淡化水体输送至所述输水层；所述输水层用于存储所述待淡化水体，所述光热转化层包括CuInSe₂/MXene纳米复合材料膜，用于吸收光能并将其转化为热能，以使所述待淡化水体升温蒸发。

在本发明的一个实施例中，所述输水层和所述支撑层的中心部均开设有通孔，所述输水带的上端依次穿过所述支撑层和所述输水层的所述通孔并固定在所述输水层的上表面。

在本发明的一个实施例中，所述输水带包括多条带状亲水性纤维，所述多条带状亲水性纤维的上端呈散射状分布在所述输水层的上表面，下端呈树根状散布在所述待淡化水体中。

在本发明的一个实施例中，所述支撑层由聚苯乙烯泡沫制成。

在本发明的一个实施例中，所述光热转化层、所述输水层和所述支撑层均为直径相同的圆盘状结构。

在本发明的一个实施例中，所述CuInSe₂/MXene纳米复合材料膜由 CuInSe₂材料与MXene材料复合成，且CuInSe₂材料与MXene材料的质量比为 1:0.4至1:2.5。

在本发明的一个实施例中，所述CuInSe₂/MXene纳米复合材料膜的制备过程包括：