[發明專利]一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611253113.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108265783B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李衎;江雷;李軍
• 申請（專利權）人: 北京賽特超潤界面科技有限公司
• 主分類號: E03B3/28
• 分類號: E03B3/28
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;武玥

1.一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置，其特征在于，所述空氣水分收集裝置包括垂直排列于金屬片(1)一側表面上的錐形針陣列(2)；

所述金屬片(1)的另一側表面與制冷片(3)的制冷面貼合；

所述錐形針陣列(2)中的每一根錐形針的親水性表面呈交錯分布的棒狀結構，所述棒狀結構的直徑在50-150納米，長度在5-10微米；所述錐形針陣列(2)中錐形針的高度為10～30毫米。

2.根據權利要求1所述的一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置，其特征在于，所述錐形針陣列(2)中錐形針的親水性表面的接觸角在0°到90°之間。

3.根據權利要求1所述的一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置，其特征在于，所述每一根錐形針是銅絲經過梯度電化學腐蝕和表面親水化修飾得到。

4.根據權利要求1所述的一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置，其特征在于，所述金屬片為銅片。

5.權利要求1所述的一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

1)將直徑0.5～1毫米的銅絲表面的絕緣層或氧化層用砂紙打磨掉，截取5～15厘米長度，清洗干凈；

2)在可勻速上下來回移動的平臺上，用燒杯裝滿0.05～0.15摩爾每升的硫酸銅水溶液，將步驟1)得到的銅絲豎直懸置于液面上，沒入液面1～5厘米，并用導線接入直流穩壓電源的正極；將接入直流穩壓電源負極的電極也放置于燒杯中；打開直流穩壓電源，并使平臺勻速上下來回移動，行程為10～30毫米，得到梯度電化學腐蝕的錐形針；

3)將步驟2)得到的梯度電化學腐蝕的錐形針，置于0.5～1.5摩爾每升氫氧化鈉和0.01～0.1摩爾每升過硫酸鈉的共同水溶液中7分鐘以上，得到表面親水化修飾的錐形針；

4)取若干根步驟3)得到的表面親水化修飾的錐形針，均截取前端10～30毫米的錐形部分，以陣列的方式排布垂直焊接在金屬片一側表面上，金屬片的另一側表面用導熱硅酯貼合于半導體制冷片的制冷面上，得到使用半導體制冷的基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置。

6.根據權利要求5所述的一種基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置的制備方法，所述接入直流穩壓電源負極的電極為銅電極。

7.權利要求1-4任一項所述的基于錐形針陣列的空氣水分收集裝置在空氣中收集水分的應用。