【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制水析水床及其制备方法和应用，尤其涉及一种无能耗空气制水析水床及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前，世界上有80多个国家和地区由于干旱和不可持续的用水而面临严重的水资源短缺问题。从全球发展形势来看，世界正在快速城市化，人口的持续激增加剧了水资源短缺危机。随着水危机的不断加剧，未来水资源短缺问题将会继续恶化。水资源的短缺将严重影响农业和工业的发展，并将直接影响居民的生活问题，从而影响社会的健康发展。因此改善水资源短缺问题是一项非常紧迫的任务和挑战，引起了许多学者的关注。经调查发现，无处不在的大气水本身就含有129亿吨淡水，约占全球湖泊总水量的10％。由此可见，大气水是淡水的宝库，蕴藏着丰富的淡水资源，足以满足地球上生产和生活所必需的用水量。因此，大气集水是一项非常有前途的技术，可以在任何情况下大规模生产淡水。
2、湿度捕获凝胶的使用过程为：当湿度捕获凝胶吸收空气中的水蒸气时，它会膨胀以腾出空间容纳更多水分，湿度捕获凝胶可以从空气中抽出蒸汽并保持水分而不会泄漏。若需要将湿度捕获凝胶中的水分提取出来，通常需要将湿度捕获凝胶进行加热，从而收集其中的水分。上述的基于湿度捕获凝胶的析水方式能耗高，过程复杂。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种无能耗空气制水析水床；本专利技术的另一目的是提供一种无能耗空气制水析水床的制备方法；本专利技术的另一目的是提供一种无能耗空气制水析水床的应用。本专利技术制备的无能耗空气制水析水床以涂覆有湿度捕获凝胶
2、技术方案：本专利技术的一种无能耗空气制水析水床，所述无能耗空气制水析水床包括疏水布，涂覆在疏水布上的湿度捕获凝胶；所述湿度捕获凝胶由聚乙二醇改性的pvdf凝胶与二维范德华异质结材料共混制得；所述二维范德华异质结材料包括二维mofs纳米片zn(ncs)2(c4n2h4)2和二维mofs纳米片co(ncs)2(c4n2h4)2。
3、优选地，所述疏水布为经peg改性的疏水布。
4、上述技术方案中，经peg改性的疏水布，增大了疏水布的亲水性，从而增加湿度捕获凝胶与疏水布间的结合力。经过任何改性操作的疏水布亲水性较差，由于制备的凝胶流动性较强，质地柔软，液态几乎没有硬度。如果将其直接涂覆于疏水布上，会导致凝胶在疏水布上的附着能力较差，造成表面的流动，从而不能做到均匀涂覆。
5、优选地，所述湿度捕获凝胶涂覆在疏水布上的方式为静电喷涂方式。
6、上述技术方案中，使用静电喷涂方式可以精准调控湿度捕获凝胶涂覆在疏水布上的厚度。
7、目前现有的涂布方式多采用直接平涂，这种方式在涂布时多数无法保证凝胶涂布的均匀度，如果操作不当，常常会出现涂布上凝胶含量不均匀，比如过薄或者过厚，太薄会影响产品的性能，太厚容易造成凝胶的浪费，因此本申请采用静电喷涂的方式，其具有精度高，效率高，效果好的特点。
8、优选地，所述二维范德华异质结材料与改性pvdf凝胶的质量比为0.01-2.5:3.7-5。
9、优选地，改性pvdf凝胶中，聚偏氟二乙烯与聚乙二醇的质量比为3-4:0.7-1。
10、优选地，所述二维mofs纳米片zn(ncs)2(c4n2h4)2与二维mofs纳米片co(ncs)2(c4n2h4)2的摩尔比为0.8-1.1:0.8-1.1。
11、另一方面，本专利技术提供一种无能耗空气制水析水床的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
12、(1)通过peg改性疏水布，得到改性后的疏水布；
13、(2)通过静电喷涂将湿度捕获凝胶涂覆在疏水布上。
14、进一步地，步骤(1)中，通过peg改性疏水布的方法包括以下步骤：
15、1)将聚氨酯颗粒加入四氢呋喃中，得到第一混合溶液；
16、将peg加入氯仿中，得到第二混合溶液；
17、将第一混合溶液和第二混合溶液充分混合，得到分散性乳液；
18、2)将疏水布完全浸泡在上述分散性乳液中，浸泡一段时间，浸泡结束后，即获得改性之后的疏水布。
19、进一步地，步骤1)中，第一混合溶液中，聚氨酯浓度为10％-15％(w/v)，第二混合溶液中，peg浓度为6％-9％(w/v)。
20、进一步地，步骤2)中，浸泡时间为12-24h。
21、另一方面，一种上述的无能耗空气制水析水床在湿度检测或大气中捕获水的应用。
22、本专利技术提供的无能耗空气制水析水床由湿度捕获凝胶和疏水布结合制备而成，可在任何湿度下的捕获大气水作用。该析水床主要是根据吸湿材料和凝胶的孔径的物理吸附，最后由于布的疏水作用析出水量。捕获的大气水不仅可以储存在析水床中，等到积累到一定量时，大气水便可以从中析出。并且，本专利技术制备的析水床无需太阳能、电能等的帮助，便可以实现对湿度的释放，从而达到循环的效果。
23、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
24、(1)本专利技术提供的制备方法简单，成本低廉，可以实现对大气水的快速、高效捕获，并且可以在无能耗的条件下实现对湿度的释放。此析水床在湿度检测、大气水捕获等方面具有良好的应用前景。
25、(2)本专利技术的疏水布经过peg改性，提高了其表面的亲水性，从而可以更好地和凝胶结合，提高产品的性能。
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1.一种无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述无能耗空气制水析水床包括疏水布，涂覆在疏水布上的湿度捕获凝胶；所述湿度捕获凝胶由聚乙二醇改性的PVDF凝胶与二维范德华异质结材料共混制得；所述二维范德华异质结材料包括二维MOFs纳米片Zn(NCS)2(C4N2H4)2和二维MOFs纳米片Co(NCS)2(C4N2H4)2。
2.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述疏水布为经PEG改性的疏水布。
3.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述湿度捕获凝胶涂覆在疏水布上的方式为静电喷涂方式。
4.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述二维范德华异质结材料与改性PVDF凝胶的质量比为0.01-2.5:3.7-5。
5.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述二维MOFs纳米片Zn(NCS)2(C4N2H4)2与二维MOFs纳米片Co(NCS)2(C4N2H4)2的摩尔比为0.8-1.1:0.8-1.1。
6.一种无能耗空气制水析水床的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的无能耗空气制水析水床的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，通过PEG改性疏水布的方法包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的无能耗空气制水析水床的制备方法，其特征在于，步骤1)中，第一混合溶液中，聚氨酯浓度为10％-15％(w/v)，第二混合溶液中，PEG浓度为6％-9％(w/v)。
9.根据权利要求6所述的无能耗空气制水析水床的制备方法，其特征在于，步骤2)中，浸泡时间为12-24h。
10.一种根据权利要求1-5中任一所述的无能耗空气制水析水床在湿度检测或大气中捕获水的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述无能耗空气制水析水床包括疏水布，涂覆在疏水布上的湿度捕获凝胶；所述湿度捕获凝胶由聚乙二醇改性的pvdf凝胶与二维范德华异质结材料共混制得；所述二维范德华异质结材料包括二维mofs纳米片zn(ncs)2(c4n2h4)2和二维mofs纳米片co(ncs)2(c4n2h4)2。
2.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述疏水布为经peg改性的疏水布。
3.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述湿度捕获凝胶涂覆在疏水布上的方式为静电喷涂方式。
4.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述二维范德华异质结材料与改性pvdf凝胶的质量比为0.01-2.5:3.7-5。
5.根据权利要求1所述的无能耗空气制水析水床，其特征在于，所述二维mof...
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