[发明专利]一种三维立体海水蒸发器及其应用

权利要求书

1.一种三维立体海水蒸发器，其特征在于包括具有水分吸收及运输作用的通道结构和具有光热转换作用的反应器单元，所述反应器单元位于所述通道结构的一端，所述通道结构和反应器单元构建形成三维立体结构，所述反应器单元包括高分子功能化纸。

2.根据权利要求1所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述通道结构的形状包括四边形；和/或，所述通道结构的长度为0.05～0.5m，宽度为1～10cm。

3.根据权利要求2所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述通道结构的末端经过裁剪处理；优选的，所述裁剪处理为直角三角形剪裁处理，其中，直角三角形的高度为0.01～0.05m。

4.根据权利要求1所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述通道结构的材质包括选棉织物；优选的，所述棉织物的纹理包括平纹、斜纹、缎纹或蜂窝状纹，尤其优选的，所述棉织物包括蜂窝织物。

5.根据权利要求1所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述反应器单元包括四个结构单元，每个结构单元的长度为5～50cm，高度为0.01～2m，相邻两个结构单元之间的夹角为30～90°；优选的，所述结构单元的形状为等腰三角形。

6.根据权利要求1所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述高分子功能化纸包括复合纸、印刷纸、纸袋纸、瓦楞纸、凹版纸、凸版纸或牛皮纸；和/或，所述高分子功能化纸的平滑度为5～20s；和/或，所述高分子功能化纸的水分含量为2～10wt％；和/或，所述高分子功能化纸的形貌结构包括锯齿形、平纹形、菱形、阶梯形或螺纹形；

和/或，所述高分子功能化纸中的高分子包括聚吡咯衍生物和/或聚苯胺衍生物；

优选的，所述聚吡咯衍生物包括聚吡咯与高分子材料的共聚物和/或掺杂聚吡咯，所述聚苯胺衍生物包括聚苯胺与高分子材料的共聚物和/或掺杂聚苯胺；

优选的，所述高分子材料包括极性高分子，所述极性高分子包括聚丙烯酸、聚乙二醇、聚丙三醇、聚苯甲酸、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯中的任意一种或两种以上的组合；

优选的，所述掺杂聚吡咯或掺杂聚苯胺中所含掺杂元素包括N、S、Si、Bi、Ti、P中的任意一种或两种以上的组合；

优选的，所述聚吡咯衍生物的数均分子量为2000～20000；

优选的，所述聚苯胺衍生物的数均分子量为5000～50000。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述三维立体海水蒸发器的抗拉强度大于100MPa，弹性模量大于12GPa；优选的，所述三维立体海水蒸发器在高温、低温、高盐、强酸或强碱环境中处理24h后，抗拉强度和弹性模量仍保持，所述高温环境的温度为100～600℃，所述低温环境的温度为-50～0℃，所述高盐环境的盐浓度为0.1～10mol/L，所述强酸环境为浓度为0.1～5mol/L的盐酸溶液，所述强碱为浓度为0.1～10mol/L的氢氧化钠溶液。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的三维立体海水蒸发器，其特征在于：所述三维立体海水蒸发器的蒸发量在2.6kg/m²/h以上，对海水中离子的截留率在99.98％以上，所述离子包括Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Sr²⁺、B³⁺中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述离子的浓度为10～10000mg/L。

9.权利要求1-8中任一项所述的三维立体海水蒸发器于海水淡化领域的用途。

10.一种海水淡化方法，其特征在于包括：将权利要求1-8中任一项所述的三维立体海水蒸发器置于承载有海水的容器内，使所述海水蒸发，得到淡化后的纯水。