[發(fā)明專利]一種金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110055747.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112897617B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧大祥;孫瑋;馬啟賢;曾龍;劉永恒
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展;張迪

1.一種金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器的制備方法，其特征在于，所述金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器包括：隔熱層、輸水通道和金字塔形光熱蒸發(fā)結(jié)構(gòu)；

所述隔熱層內(nèi)部沿著高度方向含有若干平行設(shè)置的輸水通道，所述金字塔形光熱蒸發(fā)結(jié)構(gòu)位于隔熱層上方，所述隔熱層漂浮于水體表面；

所述金字塔形光熱蒸發(fā)結(jié)構(gòu)的側(cè)面為四個光熱吸收面，每個光熱吸收面均包含若干從金字塔頂延伸至底部的集水微流道，所述集水微流道的寬度沿著金字塔頂至底部的方向逐漸增大；所述集水微流道與輸水通道連通；

所述金字塔形光熱蒸發(fā)結(jié)構(gòu)，從表層到內(nèi)部依次為等離激元納米顆粒表層、中間親水層、底層基底；

其制備方法包括如下步驟：

（1）制備倒金字塔形模具，并澆注聚二甲基硅氧烷預(yù)聚液，在烘箱中烘干后冷卻至室溫,剝離聚二甲基硅氧烷固化體，得到金字塔形基底；

（2）采用等離子刻蝕方法，在金字塔基底四個側(cè)面分別進行等離子刻蝕，分別加工出寬度沿著金字塔頂至底部方向逐漸增大的漸擴集水微流道；

（3）采用氦等離子體處理方法，將金字塔基底結(jié)構(gòu)置于等離子體清洗器密閉倉中，使表層聚二甲基硅氧烷材料完全氧化，形成具有類二氧化硅親水層；

（4）采用濺射鍍膜方法，將金字塔基底結(jié)構(gòu)置于離子濺射儀真空室中，使待沉積側(cè)面保持水平，采用金靶材進行濺射鍍膜；再調(diào)轉(zhuǎn)金字塔側(cè)面，重復(fù)相同操作，直至金字塔結(jié)構(gòu)四個側(cè)面均濺射完成，從而得到表面含有10-30nm厚的等離激元納米顆粒、且均布有微流道的金字塔形光熱蒸發(fā)結(jié)構(gòu)；

(5)將金字塔形光熱蒸發(fā)結(jié)構(gòu)置于隔熱層上方，并將吸水棉芯置于隔熱層內(nèi)部的平行孔道中，形成輸水通道，從而得到完整的金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器的制備方法，其特征在于：所述輸水通道為吸水棉芯；所述吸水棉芯的下端伸入到水體中，上端與所述集水微流道相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器的制備方法，其特征在于：所述隔熱層材料為聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、硅基多孔材料中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器的制備方法，其特征在于：所述若干平行設(shè)置的輸水通道呈環(huán)矩形等距排列；輸水通道的直徑為2-5mm，數(shù)目為24-40個。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金字塔形太陽能光熱蒸發(fā)器的制備方法，其特征在于：所述集水微流道在金字塔底部一側(cè)的寬度為0.25-0.5mm，深度為0.25-0.5mm，相鄰兩微流道的間距為1-3mm。