[发明专利]一种具有中空结构的太阳能蒸发器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种太阳能蒸发器，其特征在于，所述太阳能蒸发器的内部为中空结构，外部为具有两层结构的壳层，两层结构分别为多孔高分子骨架内层和光热材料形成的外层；其中，所述太阳能蒸发器采用下述制备方法制得：先将光热材料和水制成悬浮液；再在悬浮液中加入碱混合均匀得混合浆料；然后将混合浆料和清洁干燥的高分子泡沫在密闭条件下通过高温水热反应形成具有中空结构的材料；最后冷冻干燥得到所述太阳能蒸发器；其中，水热反应中的高温指温度大于100℃，小于高分子泡沫的分解温度。

2.根据权利要求1所述的太阳能蒸发器，其特征在于，所述壳层的外层表面具有凸起结构。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能蒸发器，其特征在于，

所述多孔高分子骨架内层中的高分子选自：聚氨酯泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚苯乙烯泡沫、三聚氰胺甲醛树脂泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚乙烯泡沫中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能蒸发器，其特征在于，所述光热材料选自：碳纳米管、石墨烯、聚多巴胺、碳黑或贵金属中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的太阳能蒸发器，其特征在于，所述多孔高分子骨架内层的厚度≥0.1mm。

6.根据权利要求5所述的太阳能蒸发器，其特征在于，所述多孔高分子骨架内层的厚度为0.1~2mm。

7.根据权利要求6所述的太阳能蒸发器，其特征在于，所述多孔高分子骨架内层的厚度为0.2~1mm。

8.权利要求1～7任一项所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将光热材料和水制成悬浮液；再在悬浮液中加入碱混合均匀得混合浆料；然后将混合浆料和清洁干燥的高分子泡沫在密闭条件下通过高温水热反应形成具有中空结构的材料；最后冷冻干燥得到所述太阳能蒸发器；其中，水热反应中的高温指温度大于100℃，小于高分子泡沫的分解温度。

9.根据权利要求8所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，3mg/ml＜悬浮液中光热材料的浓度＜8mg/ml。

10.根据权利要求8所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铜、碳酸钠、碳酸氢钠中至少一种。

11.根据权利要求8所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，所述多孔高分子骨架内层中的高分子选自：聚氨酯泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚苯乙烯泡沫、三聚氰胺甲醛树脂泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚乙烯泡沫中的一种。

12.根据权利要求8所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，所述光热材料选自：碳纳米管、石墨烯、聚多巴胺、碳黑或贵金属中的一种。

13.根据权利要求8所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，各原料的质量比为：高分子泡沫30~100重量份，光热材料10~50重量份，碱 30~50重量份。

14.根据权利要求8所述的太阳能蒸发器的制备方法，其特征在于，混合浆料采用下述方法制备：边搅拌悬浮液边加入碱，并且在搅拌过程中，保持体系温度低于10℃。

15.一种太阳能蒸发器在海水淡化、污水处理或水的提纯中的应用，其中，所述太阳能蒸发器为权利要求1～7任一项所述的蒸发器，或者为采用权利要求8～14任一项所述的制备方法制得的蒸发器。