[发明专利]用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器及其制备方法

权利要求书

1.一种用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器，包括一用于漂浮于海水表面上的隔热支撑板，该隔热支撑板具有一与海水表面接触的下表面以及与所述下表面对应设置的上表面，其特征在于：所述隔热支撑板的上表面向上垂直延伸设置有若干用于持续蒸发海水的具有多孔隙或多间隙结构的大比表面积的柱形立体蒸发部件，该柱形立体蒸发部件向下穿过隔热支撑板的下表面向海水表面以下延伸形成一用于向柱形立体蒸发部件传输海水的导水端，在相邻柱形立体蒸发部件之间彼此形成若干用于将蒸汽快速扩散的导流通道，所述柱形立体蒸发部件进行亲水改性及光热转换层沉积改性处理。

2.根据权利要求1所述的用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器，其特征是：所述柱形立体蒸发部件为多股纤维经加捻形成的纱线条，该纱线条在隔热支撑板上呈环形阵列、矩形阵列或无规律分布。

3.根据权利要求1所述的用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器，其特征是：所述柱形立体蒸发部件为若干单纤维捆绑组成的簇形纤维束，该簇形纤维束在隔热支撑板上呈环形阵列、矩形阵列或无规律分布。

4.根据权利要求2所述的用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器，其特征是：所述纱线条的线密度为10-300tex，直径为0.5-8mm，相邻纱线条之间的间隙为0.1-50mm，高度为0.1cm-15cm。

5.根据权利要求1所述的用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器，其特征是：在柱形立体蒸发部件内设置有自导水端向柱形立体蒸发部件的顶端方向延伸的用于增强蒸汽扩散效率的支撑透气部件，所述支撑透气部件包括一具有蒸汽扩散通道的筒体，沿所述筒体的轴线方向在筒体的筒壁上开设有若干用于快速扩散蒸汽的导汽孔。

6.一种权利要求1-5任一项所述的用于海水淡化的三维阵列式太阳能界面蒸发器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、制备隔热支撑板及柱形立体蒸发部件：

(1)、选择具有隔热性能且可漂浮在水面的材料制成的板体，备用；

(2)、根据实际需要裁剪板体得到隔热支撑板，备用；

(3)、选择多股纤维经加捻形成纱线条或若干单纤维捆绑组成簇形纤维束；

(4)、将若干纱线条或簇型结构体按照一定的间隔距离依次固定在隔热支撑板上，并穿过隔热支撑板向下伸出；

(5)、调整隔热支撑板上方和下方的纱线条或簇形纤维束的长度以及相邻的纱线条或簇形纤维束之间的间隙，得到由柱形立体蒸发部件和隔热支撑板组成的立体织物；

二、亲水和阳离子改性：

(1)、将立体织物用乙醇清洗，去除织物表面的杂质，用蒸馏水清洗并干燥；

(2)、将多巴胺和聚乙烯亚胺溶解在三羟甲基氨基甲烷缓冲液中并混合均匀，室温下反应24h，然后浸泡立体织物；

(3)、通过去离子水反复清洗织物表面的聚多巴胺/聚乙烯亚胺沉淀物；

(4)、将清洗后的立体织物利用鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度60-100℃，烘干时间2-5h，达到完全干燥；

(5)、得到多巴胺/聚乙烯亚胺改性的表面呈阳离子特性的亲水立体织物；

三、光热转换层沉积改性处理：

利用静电组装方法将光热转换材料沉积在最终得到的亲水立体织物表面，得到光热转换材料改性的垂直纱线阵列立体织物。