一种耐盐太阳能海水淡化结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种耐盐太阳能海水淡化结构。该结构包括具有光热转化能力、亲水性和多孔性的圆柱体，所述圆柱体形成多孔基体结构，所述圆柱体之间存在的间隙形成大通道结构。该海水淡化结构具有优异的耐盐性能和光热转化性。转化性。转化性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐盐太阳能海水淡化结构


[0001]本技术属于海水淡化
，特别涉及一种耐盐太阳能海水淡化结构。

技术介绍

[0002]太阳能驱动的光热海水淡化是一种零污染、低能耗、可离网运行的水处理技术。光热转化材料作为系统的核心部件其性能严重影响整个光热系统的性能。然而，光热材料表面水分蒸发引起的盐残留严重威胁着太阳能热系统的再生。目前设计的一些减缓盐积聚的方案，如3D打印定制的光热材料
[1]，设计表面的疏水性
[2
‑
3]、或者诱导盐离子的定型聚集等
[4
‑
6]，均可在一定程度上缓解或抑制盐积聚。但是这些方案都是通过复杂的加工方法和精细的材料设计来实现的，这导致了加工难度和制造成本的显著增加，不利于该工艺的大规模制备及推广。因此，基于上述问题，需要开发一种能便捷制备的高耐盐性能太阳能海水淡化材料。
[0003]相关参考文献：
[0004][1]L.Wu,Z.Dong,Z.Cai,T.Ganapathy,N.X.Fang,C.Li,C.Yu,Y.Zhang,Y.Song,Nature Communications 2020,11,521
‑
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‑
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技术实现思路

[0010]本技术所要解决的技术问题是提供一种耐盐太阳能海水淡化结构，以克服现有技术中太阳能海水淡化结构复杂、成本高以及光热材料表面存在盐积聚的缺陷。
[0011]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种耐盐太阳能海水淡化结构，所述结构包括具有光热转化能力、亲水性和多孔性的圆柱体，所述圆柱体形成多孔基体结构，所述圆柱体之间存在的间隙形成大通道结构。
[0012]优选地，所述具有光热转化能力、亲水性和多孔性的圆柱体包括圆柱形的多孔碳棒、一端的圆形截面设有墨水的木头圆柱或者一端的圆形截面设有墨水的棉花圆柱。
[0013]优选地，所述圆柱形的多孔碳棒和一端的圆形截面设有墨水的木头圆柱中的木头为轻木。
[0014]优选地，所述圆柱体之间存在间隙是由圆柱体朝垂直方向组装产生的间隙。
[0015]有益效果
[0016]由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本技术是通过在光热结构内部构建非平衡的海水浓度分布，诱导浓盐水快速扩散以实现优异的耐盐性能。具体而言光热结构内部主要包含两种结构：一种是多孔基体结构，另一种是大通道结构。多孔基体结构主要是由具有光热转化能力、亲水性、多孔性的圆柱体构成。大通道结构主要是圆柱体在组装过程中产生的间隙。在太阳能驱动的海水淡化过程中光热结构漂浮在海水表面，海水通过多孔基体被毛细力泵送到光热结构表面，通过吸收光热结构将太阳能转化的热量变成蒸汽，接着收集凝结的蒸汽即可获得淡水。光热蒸发过程中海水被浓缩，产生的浓盐水可以通过大通道结构快速回流到大海中，避免了盐分在光热结构内部的积聚(如图1所示)。本技术具有良好的普适性可以通过多种材料实现。
附图说明
[0017]图1是传统光热材料结构示意图(a)和本技术结构示意图(b)及其抗盐机理示意图(c)；其中1为多孔基体，2为大孔道，3为太阳辐射，4为蒸汽，5为海水，6为浓盐水，7为耐盐光热材料。
[0018]图2是本技术实施例1中高耐盐太阳能海水淡化结构在200nm～2000nm波段的光谱吸收率。
[0019]图3是本技术实施例1中高耐盐太阳能海水淡化结构在1000W/m2辐照强度下表面的温度变化情况。
[0020]图4是本技术实施例1
‑
3的光热结构测试蒸发性能的基本构造示意图，其中3为太阳辐射，4为蒸汽，5为海水，7为光热材料，8为冷凝水。
[0021]图5是本技术实施例11000W/m2辐照强度下耐盐光热结构和传统光热结构在浓度为25wt％氯化钠盐水模拟的海水中的蒸发性能。
[0022]图6是本技术实施例2中设有商用墨水的木头组装的耐盐光热结构在20wt％的氯化钠溶液模拟的海水中的蒸发速率。
[0023]图7是本技术实施例3中设有商用墨水的棉柱组装的耐盐光热结构的光吸收性能。
[0024]图8是本技术实施例3中设有商用墨水的棉柱组装的耐盐光热结构在浓度为25wt％氯化钠盐水模拟的海水中的蒸发性能。
[0025]图9是技术实施例3中设有商用墨水的棉柱组装的耐盐光热结构构建的大型耐盐蒸发器在户外条件下进行海水淡化产生的淡水的水质测试。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供一种耐盐太阳能海水淡化结构，该结构包括具有光热转化能力、亲水性和多孔性的圆柱体，该圆柱状体形成多孔基体结构，该圆柱体之间存在的间隙形成大通道结构，其中圆柱体之间存在的间隙是由110根圆柱体垂直捆扎在一起产生的间隙，该圆柱体为具有光热转化性能的圆柱形多孔碳棒，该圆柱形多孔碳棒是将轻木棒在氮气氛围下500℃碳化1小时得到，所用的轻木棒规格为长10mm，直径4mm的圆柱，耐盐太阳能海水淡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐盐太阳能海水淡化结构，其特征在于，所述结构包括具有光热转化能力、亲水性和多孔性的圆柱体，所述圆柱体形成多孔基体结构，所述圆柱体之间存在的间隙形成大通道结构。2.根据权利要求1所述的耐盐太阳能海水淡化结构，其特征在于，所述具有光热转化能力、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂银，党晨阳，汪华，张佳，朱美芳，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：新型
国别省市：