[发明专利]一种基于碳纳米管薄膜的太阳能海水淡化或污水处理方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米管薄膜的太阳能海水淡化或污水处理方法，其特征在于，包括将亲水性碳纳米管薄膜置于水体表面用于吸收太阳光，将光能转化为热能从而引起水分蒸发，将蒸汽冷凝即得到纯净水；

其中，所述亲水性碳纳米管薄膜的碳管末端带有含氧官能团；所述亲水性碳纳米管薄膜表面的接触角为0°-90°；所述亲水性碳纳米管薄膜中碳纳米管阵列的纵向间距为40-190nm；

所述碳纳米管薄膜为可独立支撑的薄膜材料，其中的碳纳米管平行排列为碳纳米管阵列；所述碳纳米管阵列为碳纳米管垂直阵列。

2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管薄膜的太阳能海水淡化或污水处理方法，其特征在于，所述亲水性碳纳米管薄膜表面的接触角为50°。

3.一种海水淡化或污水处理装置，其特征在于，包括透光罩、作为光热转换层的亲水性碳纳米管薄膜、待处理水进入口和淡水输出口；其中，所述亲水性碳纳米管薄膜的碳管末端带有含氧官能团；所述亲水性碳纳米管薄膜表面的接触角为0°-90°；所述亲水性碳纳米管薄膜中碳纳米管阵列的纵向间距为40-190nm；所述碳纳米管薄膜为可独立支撑的薄膜材料，其中的碳纳米管平行排列为碳纳米管阵列；所述碳纳米管阵列为碳纳米管垂直阵列。

4.根据权利要求3所述的海水淡化或污水处理装置，其特征在于，所述亲水性碳纳米管薄膜表面的接触角为50°。

5.根据权利要求3或4所述的海水淡化或污水处理装置，其特征在于，所述装置还包括绝热层。

6.根据权利要求5所述的海水淡化或污水处理装置，其特征在于，所述绝热层为双层真空玻璃。

7.一种亲水性碳纳米管薄膜，其特征在于，其碳管末端带有含氧官能团，所述亲水性碳纳米管薄膜表面的接触角为0^o-90^o；所述亲水性碳纳米管薄膜中碳纳米管阵列的纵向间距为40-190nm；所述碳纳米管薄膜为可独立支撑的薄膜材料，其中的碳纳米管平行排列为碳纳米管阵列；所述碳纳米管阵列为碳纳米管垂直阵列。

8.根据权利要求7所述的亲水性碳纳米管薄膜，其特征在于，所述亲水性碳纳米管薄膜表面的接触角为50°。

9.权利要求7或8所述亲水性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于，所述亲水性碳纳米管薄膜由碳纳米管薄膜经等离子体氧化处理而制得。

10.根据权利要求9所述亲水性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于，所述等离子体氧化所使用的气体是空气，功率在50-60w，氧化时间为120-300s。

11.根据权利要求9所述亲水性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管薄膜为碳纳米管垂直阵列，所述制备方法包括：先将碳纳米管垂直阵列进行高温氧化处理，使得碳纳米管垂直阵列从生长基底上分离出来，得到可自支撑的碳纳米管垂直阵列薄膜；再进行等离子体氧化处理，制得亲水性碳纳米管薄膜。

12.根据权利要求11所述亲水性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于，

所述高温氧化处理所使用的气体氛围为氩气和氧气，其中氧气通入量小于2%；和/或，

所述高温氧化处理的温度为300-1000℃；处理时间为5-10min。

13.根据权利要求12所述亲水性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于，所述高温氧化处理的温度为750℃。

14.权利要求7或8所述亲水性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管薄膜为碳纳米管垂直阵列，所述制备方法包括：将碳纳米管垂直阵列经氢氟酸刻蚀处理，制得亲水性碳纳米管薄膜。