[发明专利]一种双层结构的石墨烯光热膜、其制备方法、应用及海水淡化装置

权利要求书

1.一种双层结构的石墨烯光热膜的制备方法，包括以下步骤：

在衬底上沉积氧化石墨烯薄膜，采用闪光灯对所述氧化石墨烯薄膜的表层进行闪光还原，得到具有三维孔结构的石墨烯层和二维层状结构的氧化石墨烯层的石墨烯光热膜；

所述闪光灯的能量密度为0.5～1.0J·cm²，所述闪光还原的时间为0.5～200ms，所述闪光灯距离氧化石墨烯薄膜＜3cm；

所述氧化石墨烯薄膜的厚度为80～1500nm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为隔热的多孔沉底；

所述衬底的热导率为0.18～0.24Wm^-1·K^-1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为聚醚砜树脂多孔膜；所述衬底的厚度为50μm～500μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过真空抽滤、涂布或卷对卷工艺将氧化石墨烯溶液沉积在衬底表面，形成氧化石墨烯薄膜。

5.如权利要求1所述的制备方法制备得到的双层结构的石墨烯光热膜，包括三维孔结构的石墨烯层和二维层状结构的氧化石墨烯层；

所述石墨烯层和氧化石墨烯层的厚度比为100:1～1:1。

6.根据权利要求5所述的双层结构的石墨烯光热膜，其特征在于，所述石墨烯层的孔径为6.18～12.9nm，比表面积为225m²/g～307m²/g。

7.如权利要求5所述的双层结构的石墨烯光热膜在太阳能海水淡化中的应用，其特征在于，在太阳光照射下，以所述二维层状结构的氧化石墨烯层或者衬底接触海水，进行蒸发淡化。

8.一种海水淡化装置，包括：

权利要求5所述的双层结构的石墨烯光热膜；

支撑结构，用于支撑所述石墨烯光热膜；

海水容器，用于容纳海水；

海水注入装置，用于向海水容器中补充注入海水；

透光的蒸汽收集装置，设置于所述石墨烯光热膜的上方，用于冷凝收集产生的水蒸气；

淡水收集装置，用于收集所述透光的蒸汽收集装置汇入的淡水。

9.根据权利要求8所述的海水淡化装置，其特征在于，所述支撑结构为硬质多孔支撑体，所述硬质多孔支撑体用于支撑所述石墨烯光热膜以及将海水容器中的海水传输至氧化石墨烯层或者衬底。

10.根据权利要求8所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水容器用于容纳薄层的海水并使所述薄层海水与氧化石墨烯层或者衬底相接触。