本发明专利技术中的一种海水淡化用MOF吸光材料及其制备方法、基于MOF吸光材料的海水淡化装置，属于海水淡化处理技术领域；本发明专利技术提供了一种基于界面蒸发的海水淡化技术可以使用的MOF吸光材料及其制备方法、基于MOF材料的海水淡化装置，通过特定MOF材料的合理制备以及对海水淡化装置内部结构的合理布置，以改善界面蒸发海水淡化效率较低的技术问题。海水淡化效率较低的技术问题。海水淡化效率较低的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种海水淡化用MOF材料及其制备方法、基于MOF材料海水淡化装置
[0001]本专利技术属于海水淡化处理
，更具体地说，涉及一种海水淡化用MOF材料及其制备方法、基于MOF材料海水淡化装置。
技术介绍
[0002]界面蒸发结构是通过将光热材料覆盖在海水淡化装置中的水
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空气界面处，利用热积聚效应将太阳能转化问热能，使得界面处温度明显高于环境的温度，使得表面的液态水能够快速蒸发，从而提高蒸发效率。
[0003]近些年太阳能蒸汽装置受到了极大的关注，它在为各种应用收集太阳能方面的潜力如海水淡化和杀菌。在过去的几年中，已经设计和制造了各种人造结构，以通过增强太阳能吸收、热定位来提高能量转换效率。在这里，通过仔细研究，我们发现一种类似于蘑菇的结构，由于其独特的结构，可以高效地产生太阳能蒸汽。在一个标准的太阳光照下，太阳能蒸发效率可以达到86.9％左右。
[0004]MOF材料的制备方法有水热/溶剂热合成法，超声法，微波加热法等。水热/溶剂热合成法是指密闭体系如高压釜内，以水或液态有机物为溶剂，在一定的温度和溶液的自生压力下，原始混合物进行反应的一种合成方法。通过这种方法在加热条件下就可以很容易得到MOF微晶产物，甚至可以得到适合单晶解析的单晶产物，这主要是因为通过这种高温高压的水热/溶剂热反应，可以促进反应物在反应溶剂中的溶解，进而有利于反应的发生与结晶过程的进行。超声法是将原料溶于溶剂中进行不断地超声，该方法在于能使溶剂中不断地形成气泡的产生，生长和破裂，能够使材料成核均匀，降低晶化时间，形成较小的晶体程度。但超声法也有一定的缺点，在于形成的MOFs结构具有多种性，这就使得合成的材料纯度不一。微波加热法涉及电磁辐射与分子的偶极矩相互作用，该种方法制备出MOFs材料的反应速率相比传统的水热/溶剂热法有极大的提升，这主要是因为，与传统加热过程不同，微波加热具有内热效应，施加的高频磁场能迅速使分子产生热效应，使反应体系的温度迅速升高进而发生化学反应，在这一过程中，整个反应体系的温度都很均匀，无局部过热的情况发生。
[0005]但以上方法制备出的MOF材料在太阳能界面蒸发领域都有缺点且研究较少，大多数金属本质上具有狭窄的太阳吸收带宽，限制了它们的太阳
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热转换效率。尽管碳基材料显示出相对广泛的太阳吸收率，但它们可能很容易被油基水污染物污染，这些污染物在实际废水净化过程中通常存在于进水中。
技术实现思路
[0006]1.要解决的问题
[0007]针对现有技术中装置与材料实施海水蒸发淡化效率较低的技术问题，提供一种海水淡化用MOF材料及其制备方法、基于MOF材料海水淡化装置，通过特定MOF材料的合理步骤
制备以及海水淡化装置的合理布置，以改善上述技术问题。
[0008]2.技术方案
[0009]为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]本专利技术的一种海水淡化用MOF材料的制备方法，步骤包括：
[0011]步骤1、表面处理
[0012]取铜纤维网，将铜纤维网置于液态溶剂中进行超声表面处理，制得预处理铜纤维网载体；
[0013]步骤2、氢氧化铜纤维生长
[0014]将所制得的预处理铜纤维网载体置于碱性溶液中，使得预处理铜纤维网载体表面生长氢氧化铜纤维；
[0015]步骤3、MOF制备
[0016]基于表面生长氢氧化铜纤维的预处理铜纤维网载体处理制备得到MOF材料。
[0017]优选地，所述步骤1的具体步骤为：
[0018]步骤1
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1、先将铜纤维网置于酸溶液中，所述铜纤维网为铜含量达到99％以上、300
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600目的紫铜纤维网，酸溶液可以为体积分数为4％
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7％的稀硫酸溶液或5％
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20％的盐酸溶液，对其进行一次超声表面处理；
[0019]步骤1
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2、然后将一次超声表面处理后的铜纤维网置于有机溶液中，其可以为丙酮或乙醚或苯中的一种或多种，对其进行二次超声表面处理。
[0020]优选地，所述步骤2的具体步骤为：先制备氢氧化钠和过硫酸铵的碱液，然后将步骤1中的预处理铜纤维网载体置于碱液中静置，使得预处理铜纤维网载体表面生长氢氧化铜纤维，然后将表面生长氢氧化铜纤维的预处理铜纤维网载体进行清洗。
[0021]优选地，所述步骤3的具体步骤为：取2,3,6,7,10,11
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六羟基三亚苯基苯和二甲基甲酰胺混在水中混合制备得到培养溶液，将步骤2中表面生长氢氧化铜纤维的预处理铜纤维网载体置于培养溶液进行培养，制备得到MOF材料。
[0022]优选地，所述2,3,6,7,10,11
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六羟基三亚苯基苯和二甲基甲酰胺混在水中混合过程中进行超声处理。
[0023]优选地，表面生长氢氧化铜纤维的预处理铜纤维网载体置于培养溶液后，置于温度为60℃
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80℃的环境中进行培养20min
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30min，然后取出在15℃
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35℃的环境中冷却5min
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15min。
[0024]本专利技术的一种海水淡化用MOF材料，所述MOF材料由上述的制备方法制备得到。
[0025]本专利技术的一种基于MOF材料海水淡化装置，包括容器、MOF材料、吸水部、保温部和透明凝结罩，所述容器内设置吸水部，吸水部由容器底部延伸至容器顶部，吸水部的顶部设置有MOF材料，MOF材料的底面与吸水部的顶面相接触；容器内吸水部的侧部与容器侧壁之间设置有第一保温部，容器的顶部罩设有透明凝结罩；所述MOF材料为权利要求7所述的海水淡化用MOF材料。
[0026]优选地，所述吸水部包括第一吸水部和第二吸水部，所述第二吸水部的底部延伸至容器内底部，第二吸水部的顶部设置第一吸水部，所述第一吸水部的底面与第二吸水部的顶面相接触；第一吸水部的横截面面积大于第二吸水部的横截面面积；MOF材料的底面与第一吸水部的顶面相接触。
[0027]优选地，所述第一吸水部的横截面面积为S1，所述第二吸水部的横截面面积为S2，a＝S2/S1，所述a≤0.25。
[0028]3.有益效果
[0029]本专利技术相比较现有技术具有效果和优点：
[0030](1)本专利技术的一种海水淡化用MOF材料的制备方法及其制备的MOF材料，制备方法步骤包括：步骤1、表面处理；取铜纤维网，将铜纤维网置于液态溶剂中进行超声表面处理，制得预处理铜纤维网载体；步骤2、氢氧化铜纤维生长；将所制得的预处理铜纤维网载体置于碱性溶液中，使得预处理铜纤维网载体表面生长氢氧化铜纤维；步骤3、MOF制备；基于表面生长氢氧化铜纤维的预处理铜纤维网载体处理制备得到MOF材料。通过上述步骤中铜纤维网的超声表面处理，改善其表面结构，利于后续氢氧化铜纤维生长并且进一步改善后续MOF的形成，另外在铜纤维网上氢氧化铜纤维所形成的MOF材料在全波段下具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海水淡化用MOF材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：步骤1、表面处理取铜纤维网，将铜纤维网置于液态溶剂中进行超声表面处理，制得预处理铜纤维网载体；步骤2、氢氧化铜纤维生长将所制得的预处理铜纤维网载体置于碱性溶液中，使得预处理铜纤维网载体表面生长氢氧化铜纳米纤维；步骤3、MOF制备基于表面生长氢氧化铜纳米纤维的预处理铜纤维网载体处理制备得到MOF材料。2.根据权利要求1所述的一种海水淡化用MOF材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1的具体步骤为：步骤1
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1、先将铜纤维网置于酸溶液中，所述铜纤维网为铜含量达到99％以上、300
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600目的紫铜纤维网，对其进行一次超声表面处理；步骤1
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2、然后将一次超声表面处理后的铜纤维网置于有机溶液中，对其进行二次超声表面处理。3.根据权利要求1所述的一种海水淡化用MOF材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤为：先制备氢氧化钠和过硫酸铵的碱性溶液，然后将步骤1中的预处理铜纤维网载体置于碱性溶液中静置，使得预处理铜纤维网载体表面生长氢氧化铜纳米纤维，然后将表面生长氢氧化铜纳米纤维的预处理铜纤维网载体进行清洗。4.根据权利要求1所述的一种海水淡化用MOF材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3的具体步骤为：取2,3,6,7,10,11
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六羟基三亚苯基苯和二甲基甲酰胺混在水中混合制备得到培养溶液，将步骤2中表面生长氢氧化铜纤维的预处理铜纤维网载体置于培养溶液进行培养，制备得到MOF材料。5.根据权利要求4所述的一种海水淡化用MOF材料的制备方法，其特征在于，2,3,6,7,10,11
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六羟基三亚苯基苯和二甲基甲酰胺混在水中混合过程中进行超声处理。6.根据权利要求4所述的一种海水...
【专利技术属性】
技术研发人员：李铮，林蒙，胡展睿，陈昊，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：
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