【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能材料制备，尤其涉及基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法及系统。
技术介绍
1、地球上的淡水主要来源于融雪、降雨等自然变化，但随着工业化进程的不断推进，淡水再生的速度远远落后于社会的消耗速度，对人类的生产生活造成了巨大的挑战。地球上广袤的海洋占据了水资源总量的97.5%，使得海水淡化成为解决问题的关键途径之一，而利用太阳能进行海水蒸发，进而收集淡水的策略，凭借能量来源丰富、稳定、可再生的优点，成为了重点研究的技术。
2、传统的太阳能海水淡化装置往往对大量水体进行加热，使得宝贵的能量以废热的形式耗散，而大型海水淡化装置的复杂性也限制了该技术的应用。为了避免热量向水体传播，在水面进行界面加热是一种行之有效的方法，通过多孔材料的毛细作用，将水分子传递至薄膜的表面，在气液界面上进行蒸发，继而大幅减少了热量损失，提高了能量的利用率。由于水蒸发需要一定的孔隙，所以光热材料层不应过厚，因此现有技术仍然存在着光热材料层对光子吸收率不高的问题，基于上述问题，本专利技术提供了一种对光子利用率高的水蒸发薄膜。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法及系统，可有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，所述方法包括：
4、制备微球分散液，通过所述微球分散液制作三维光子晶体膜；
5、制作光热材料分散液，并将所述光热材
6、将所述水蒸发功能层边缘插入隔热泡沫中，漂浮在水面上吸收太阳光以实现水蒸发。
7、进一步地，所述制备微球分散液，通过所述微球分散液制作三维光子晶体膜，包括：
8、将单分散微球分散于乙醇中，超声直至分散均匀，获得微球分散液；
9、取一张亲水性过滤膜，水平放置于台面；
10、取所述微球分散液滴于亲水性过滤膜表面，在室温下挥发所述乙醇至完全干燥，得到三维光子晶体膜。
11、进一步地，所述亲水性过滤膜为ptfe、pvdf、纤维素滤膜中的任一种。
12、进一步地，所述单分散微球为二氧化硅、pmma中的任一种。
13、进一步地，所述单分散微球的浓度为15～30%，滴加量为每平方厘米4～7μl。
14、进一步地，所述制作光热材料分散液，并将所述光热材料分散液滴于所述三维光子晶体膜上，获得水蒸发功能层，包括：
15、将光热材料分散于乙醇中，超声直至分散均匀，获得光热材料分散液；
16、取所述光热材料分散液滴于三维光子晶体膜表面，加热挥发所述乙醇至完全干燥，得到水蒸发功能层。
17、进一步地，所述光热材料的浓度为0.1～1%，滴加量为每平方厘米1～5μl，加热温度为50～70℃。
18、进一步地，所述隔热泡沫为epe、ps泡沫中的任一种。
19、基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备系统，所述系统包括：
20、三维光子晶体膜制作模块：制备微球分散液，通过所述微球分散液制作三维光子晶体膜；
21、水蒸发功能层制备模块：制作光热材料分散液，并将所述光热材料分散液滴于所述三维光子晶体膜上，获得水蒸发功能层；
22、水蒸发模块：将所述水蒸发功能层边缘插入隔热泡沫中，漂浮在水面上吸收太阳光以实现水蒸发。
23、进一步地，所述三维光子晶体膜制作模块包括：
24、微球分散液获取单元：将单分散微球分散于乙醇中，超声直至分散均匀，获得微球分散液；
25、亲水性过滤膜放置单元：取一张亲水性过滤膜，水平放置于台面；
26、三维光子晶体膜获取单元：取所述微球分散液滴于亲水性过滤膜表面，在室温下挥发所述乙醇至完全干燥，得到三维光子晶体膜。
27、通过本专利技术的技术方案，可实现以下技术效果：
28、本专利技术提供了一种仅利用了可再生能源实现在太阳光照下进行海水淡化的水蒸发方法，有利于实现更高的水蒸发效率，蒸发过程稳定可持续，符合绿色环保的目标，并且对仪器和材料的需求较低。
29、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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1.基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述制备微球分散液，通过所述微球分散液制作三维光子晶体膜，包括：
3.根据权利要求2所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述亲水性过滤膜为PTFE、PVDF、纤维素滤膜中的任一种。
4.根据权利要求2所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述单分散微球为二氧化硅、PMMA中的任一种。
5.根据权利要求4所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述单分散微球的浓度为15～30%，滴加量为每平方厘米4～7μL。
6.根据权利要求1所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述制作光热材料分散液，并将所述光热材料分散液滴于所述三维光子晶体膜上，获得水蒸发功能层，包括：
7.根据权利要求6所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述光热材料的浓度为0.1～1%，滴加量为每平方厘米
8.根据权利要求6所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述隔热泡沫为EPE、PS泡沫中的任一种。
9.基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备系统，其特征在于，所述系统包括：
10.根据权利要求9所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备系统，其特征在于，所述三维光子晶体膜制作模块包括：
...【技术特征摘要】
1.基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述制备微球分散液，通过所述微球分散液制作三维光子晶体膜，包括：
3.根据权利要求2所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述亲水性过滤膜为ptfe、pvdf、纤维素滤膜中的任一种。
4.根据权利要求2所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述单分散微球为二氧化硅、pmma中的任一种。
5.根据权利要求4所述的基于光子禁带效应的水蒸发结构的制备方法，其特征在于，所述单分散微球的浓度为15～30%，滴加量为每平方厘米4～7μl。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雨凯，王睿哲，纪乙乙，董如林，王丹，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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