一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件及其制备和应用；本发明首次以植物茎杆作为光热转换材料的植物仿生，将废弃植物茎杆再利用，变废为宝，有效改善焚烧植物茎杆带来的空气污染。本发明利用酒精灯碳化植物茎杆顶面，经过简单的氧化形成碳黑层，制得仿生顶部碳化植物假茎，其工艺流程简单、操作方便，光吸收性能良好，光热转化效率高。通过在植物茎秆上人工打孔后进行碳化，再穿入棉线引流，利用溶液的高度差以及浓度差产生的驱动力，通过棉线的毛细作用力可实现单向射流传输，保证供水充足的同时也能确保蒸发器表面盐浓度达不到饱和状态，从而突破传统植物仿生太阳能蒸发器长时间在高浓度盐水、废水环境下不稳定、易结盐的局限。

权利要求

1.一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1. 前处理：选取植物的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再冷冻45～52 h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干70～80 h，得冻干的茎秆；

S2. 茎杆设计：首先，将冻干的茎杆分割成小块体；其次，在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打孔，形成人工小孔，接着碳化茎秆顶部形成1 2 mm厚度的碳黑~层；最后，通过棉线穿过人工小孔，棉线一头伸入盛有低浓度盐溶液的容器中，另一头伸入盛有高浓度盐溶液的容器中；两不同溶液存在高度差，且低浓度盐溶液表面高于高浓度盐溶液表面；从而两侧不同溶液高度和不同浓度的盐溶液通过棉线桥连。

2.根据权利要求1所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的植物为香蕉树、芦苇、苎麻或亚麻中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1. 前处理：选取香蕉的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再冷冻45～52 h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干70～80 h，得冻干的香蕉茎秆；

2

S2. 茎杆设计：首先，将冻干的香蕉茎秆的外圈叶鞘部分割成顶面面积为3.14 cm 、高度为1 cm的长方体；其次，在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打孔，形成人工小孔，接着碳化假茎顶部形成1～2 mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

4.根据权利要求1所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述小块体的高度为1 cm。

5.根据权利要求1或3所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述冷冻的温度为‑25～‑15 ℃。

6.根据权利要求1或3所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，步骤S2中在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打8个直径为0.5 mm的小孔。

7.根据权利要求1或3所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述碳黑层采用以下方法形成：用酒精灯外焰碳化假茎顶部1 3 min，形~成1 2 mm厚度的碳黑层。

~

8.采用权利要求1‑4中任一项所述的方法制备的植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件。

9.根据权利要求8所述的一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件在高浓度盐水及废水中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述太阳能蒸发器件棉线两头分别浸入水体中，调整液面的高度差以及溶液的浓度差，在压力差和浓度梯度的驱动下，构筑了水和盐的单向射流运输。

说明书

一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于高浓盐水淡化处理技术领域，具体涉及一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 但是资源缺乏已经成为不争的事实，尤其是工业技术现代化，仅有的淡水资源也遭到了很大程度的破坏。目前，人类可以直接利用的淡水取自地下水、湖泊淡水和河流水，随着环境的日益恶化，这些淡水资源也逐渐匮乏，尤其是在一些干旱地区和海岛地区。干旱地区是由于地表和浅层地下水过少而造成的缺水，而海岛和沿海地区储水量多为海水，淡水资源不足。因此，海水淡化必将是解决人类缺水问题的重要手段之一。

[0003] 目前，光热驱动界面蒸发是一种新型的太阳能海水淡化技术，该技术具有更高的光热转换效率和更低廉的成本优势，且适用于小规模生活用水淡化和便携式取水装置，特别适用于孤岛或者野外科研考察等场景的淡水获取，因此成为海水淡化领域的研究热点。但是，目前太阳能蒸发器仍存在以下问题：

[0004] (1)常用的光热转换材料成本昂贵，如：铂镍合金、金纳米颗粒、银纳米颗粒等贵金属材料。

[0005] (2)制备工艺复杂，步骤繁琐，而且常需要专用设备，制备成本高，比如碳纳米管、MXenes、石墨烯等材料，从而大规模生产应用受到阻碍。

[0006] (3)大部分光热材料在蒸发过程中耐盐性较差，由于蒸发过程中光热材料的表面盐分达到过饱和浓度，导致盐结晶并堵塞水运输通道，致使供水受到影响，甚至影响光吸收以及水蒸气的逸出；导致光热材料不稳定，最终大幅度降低其海水淡化性能，甚至使器件失效。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件；

[0008] 本发明的第二目的在于提供一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法；

[0009] 本发明的第三目的在于提供植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件在高浓度盐水及废水中的应用。

[0010] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，它包括以下步骤：

[0011] S1.前处理：选取植物的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再冷冻45～52h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干70～80h，得冻干的茎秆；

[0012] S2.茎杆设计：首先，将冻干的茎杆分割成小块体；其次，在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打孔，形成人工小孔，接着碳化茎秆顶部形成1～2mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

[0013] 进一步地，步骤S1中所述的植物为香蕉树、芦苇、苎麻或亚麻中的任意一种。

[0014] 一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，它包括以下步骤：

[0015] S1.前处理：选取香蕉的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再冷冻45～52h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干70～80h，得冻干的香蕉茎秆；

[0016] S2.茎杆设计：首先，将冻干的香蕉茎秆的外圈叶鞘部分割成顶面面积为3.14cm2、高度为1cm的长方体；其次，在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打孔，形成人工小孔，接着碳化假茎顶部形成1～2mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

[0017] 进一步地，步骤S2中所述小块体的高度为1cm。

[0018] 进一步地，步骤S1中所述冷冻的温度为‑25～‑15℃。

[0019] 进一步地，步骤S2中在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打8个直径为0.5mm的小孔。

[0020] 进一步地，步骤S2中所述碳黑层采用以下方法形成：用酒精灯外焰碳化假茎顶部1～3min，形成1～2mm厚度的碳黑层。

[0021] 上述的方法制备的植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件。

[0022] 上述植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件在高浓度盐水及废水中的应用。

[0023] 进一步地，将所述太阳能蒸发器件棉线两头分别浸入水体中，调整液面的高度差以及溶液的浓度差，在压力差和浓度梯度的驱动下，构筑了水和盐的单向射流运输。

[0024] 本发明具有以下优点：

[0025] 1、本发明首次以植物茎杆作为光热转换材料的植物仿生，将废弃植物茎杆再利用，变废为宝，无需任何成本；同时，还能有效改善焚烧植物茎杆带来的空气污染。

[0026] 2、植物茎秆具有发达的孔结构，并且富含纤维素和木质素，毛细作用力强，传输阻力低，能实现水的快速运输。同时，植物茎秆的多孔结构还能增强光的吸收，加快蒸汽的逸出。利用酒精灯碳化植物茎杆顶面，经过简单的氧化形成碳黑层，制得仿生顶部碳化植物茎秆，其工艺流程简单其操作方便，而且其光吸收性能良好，光热转化效率高。

[0027] 3、对植物茎秆进行打孔、穿棉线处理，利用溶液的高度差以及浓度差产生的驱动力，通过棉线的毛细作用力，可实现单向射流传输，保证供水充足的同时也能确保蒸发器表面盐浓度达不到饱和状态，提高抗盐性能，从而突破传统植物仿生太阳能蒸发器长时间在高浓度盐水、废水环境下不稳定、易结盐的局限。

附图说明

[0028] 图1为天然香蕉茎秆的SEM图片，(a)和(c)分别是星状薄壁组织横截面和纵切面；(b)和(d)分别是靠近外表皮处横截面和纵切面。

[0029] 图2为未碳化香蕉茎秆与碳化香蕉茎秆全光谱光吸收图。

[0030] 图3为顶部碳化香蕉茎秆升温图，在一个太阳光1kW·m‑2照射下，香蕉茎秆顶部以及水体温度随时间变化的曲线。

[0031] 图4为顶部碳化香蕉茎秆吸水图及茎秆表面的静态接触角图，其中，(a)为顶部碳化香蕉茎秆沿着维管束方向吸收有色染料的速度；(b)为顶部碳化香蕉茎秆表面的静态接触角。

[0032] 图5为顶部碳化香蕉茎秆太阳能蒸发器的水分质量损失图。

[0033] 图6为顶部碳化香蕉茎秆在不同溶液中的蒸发速率与光热转换效率；其中，(a)水源分别为海南大学东坡湖水、酸/碱溶液和海口海甸河海水，(b)为不同盐浓度溶液。

[0034] 图7为本发明植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件及抗盐性能试验图；其中，(a)抗盐性能改进处理后的顶部碳化香蕉茎秆太阳能蒸发器实验装置图，编号1为3.5wt％海水；2，15wt％高浓度盐水；3，白色棉线；4，聚苯乙烯泡沫；5，香蕉茎秆太阳能蒸发器；6，锡纸板；
7，模拟太阳光；(b)为100h连续蒸发实验中1、2烧杯质量的变化以及5的蒸发量；(c)为100h连续蒸发实验中1、2以及5的盐浓度的变化；(d)为15wt％高浓度盐水中200h的光热蒸发性能。

[0035] 图8为采用本发明蒸发器件淡化前后水中的离子浓度；其中，(a)为含重金属离子2+ 2+ 2+ 2+
(Cu 、Zn 、Pb 、Cd )的废水为水源；(b)水源为海口海甸河海水，黑色柱状图为世界卫生组+ + 2+ 2+
织饮用水中离子(Na、K、Ca 、Mg )浓度标准。

具体实施方式

[0036] 下面结合实施例及附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

[0037] 实施例1：一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，它包括以下步骤：

[0038] S1.前处理：选取芦苇的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再在‑25℃的温度下冷冻45h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干70h，得茎秆；

[0039] S2.茎秆设计：首先，将芦苇茎秆捆绑成顶面面积为3.14cm2、高度为1cm的圆柱体；其次，在最外圈的芦苇茎秆上分别打8个直径为0.5mm的小孔，形成人工小孔，接着用酒精灯外焰碳化假茎顶部3min，形成1mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

[0040] 实施例2：一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，它包括以下步骤：

[0041] S1.前处理：选取植物苎麻的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再在‑15℃的温度下冷冻52h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干80h，得茎秆；

[0042] S2.茎秆设计：首先，将苎麻茎秆捆绑成顶面面积为3.14cm2、高度为1cm的圆柱体；其次，在最外圈的苎麻茎秆上分别打8个直径为0.5mm的小孔，形成人工小孔，接着用酒精灯外焰碳化假茎顶部4min，形成2mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

[0043] 实施例3：一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，它包括以下步骤：

[0044] S1.前处理：选取亚麻的茎杆，沿纵向生长方向切割成大块体，再在‑18℃的温度下冷冻48h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干75h，得茎秆；

[0045] S2.茎秆设计：首先，将亚麻茎秆捆绑成顶面面积为3.14cm2、高度为1cm的圆柱体；其次，在最外圈的亚麻茎秆上分别打8个直径为0.5mm的小孔，形成人工小孔，接着用酒精灯外焰碳化假茎顶部2min，形成1.5mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

[0046] 以下通过实验说明本发明的有益效果：

[0047] 1一种植物仿生抗高浓盐太阳能蒸发器件的制备方法，它包括以下步骤：

[0048] S1.前处理：选取香蕉的茎杆沿纵向生长方向切割成大块体，再在‑18℃的温度下冷冻48h，冷冻后放入冷冻干燥机中冻干78h，得茎秆；

[0049] S2.茎秆设计：首先，将茎秆分割成顶面面积为3.14cm2、高度为1cm的长方体；其次，在靠近富含纤维素和木质素的内表皮及外表皮处分别打8个直径为0.5mm的小孔，形成人工小孔，接着用酒精灯外焰碳化茎秆顶部2min，形成1mm厚度的碳黑层；最后，通过棉线穿过人工小孔与两侧不同溶液高度和不同浓度的盐水桥连。

[0050] 2.天然香蕉茎秆的微观形貌

[0051] 采用场发射扫描电子显微镜观察材料微观形貌并拍照记录，如图1所示，由图1可知：天然香蕉茎秆的叶鞘两面光滑，内表皮主要由纤维素组成，外表皮富含木质素。叶鞘主要由星状薄壁组织和维管束构成，前者形成层层空间，隔开了空气管道，使得香蕉茎秆的隔热效果好，后者主要作用是运输水分。叶鞘的星状薄壁组织上分布着大量孔径在30‑50μm范围内的微孔，如图1a所示；星状薄壁组织层层阻断了空气管道，起到隔热的作用，层与层之间的星状薄壁组织的间隔约为1.40mm，如图1c所示。从如图1b可以看出，靠近外表皮的部分也是由竖直的维管束和薄壁组织细胞构成，其维管束孔径在190‑420μm范围内；薄壁组织细胞的长度在50‑250μm范围内，如图1d所示。

[0052] 3.顶部碳化香蕉茎秆的吸光性

[0053] 实验方法：用紫外可见近红外光谱仪在200‑2500nm范围内测定顶部碳化香蕉茎秆表面的光学反射和透射光谱，用积分球收集反射光，通过A＝1‑R‑T计算吸光效率，其中R为反射效率，T为透射效率。

[0054] 实验结果：结果如图2所示，利用紫外‑可见‑近红外光谱仪测量顶部碳化香蕉茎秆的吸光性，可以看出，天然香蕉茎秆的吸光率仅有30％左右；而经过火焰碳化后，材料的吸光率提高到了85％。归因于碳黑是一种极好的光热材料，其吸光范围跨越紫外线、可见光甚至近红外区域。因此，通过火焰碳化的方法制备的碳化香蕉茎秆可以获得高的光吸收率，将热量集中在顶部的蒸发区域，提高蒸发效率。

[0055] 4.顶部碳化香蕉茎秆的升温性

[0056] 实验方法：采用红外成像仪对准材料顶部；在一个太阳光照射下，每分钟拍摄一次，并记录顶部碳化香蕉茎秆的表面温度。

[0057] 实验结果：图3是在一个太阳光1kW·m‑2照射下，香蕉茎秆顶部以及水体温度随时间变化的曲线；顶部碳化香蕉茎秆在20min之内从25℃升温到41℃；水体温度在20min内从25℃升到27℃。此外，可以观察到，聚苯乙烯泡沫的保温性能好，热量集中在蒸发器上，没有往水体扩散，热损失减小。

[0058] 5.顶部碳化香蕉茎秆的亲水性

[0059] 实验方法：将相同面积的纸巾放在干燥的碳化香蕉茎秆表面，再将其放入装有10ml的罗丹明B的表面皿中，同时拍照记录罗丹明B被吸收到香蕉茎秆顶面所用时间；水的接触角的测量采用接触角测量仪测量。

[0060] 实验结果：如图4所示，图4a展示了顶部碳化香蕉茎秆沿着维管束方向吸收有色染料的速度，可以观察到只需30s罗丹明B便可100％覆盖表面。这是由于香蕉茎秆含有较多的维管束，通过维管束的毛细作用将水快速运输到其顶部。图4b对样品进行亲水性分析，通过静接触角可以看出，仅经过0.2s液滴便从茎秆表面消失，归因于香蕉茎秆富含亲水纤维素，是一种超亲水材料。

[0061] 6.顶部碳化香蕉茎秆的蒸发速率

[0062] 实验方法：香蕉茎秆自身具有发达的孔结构，通过火焰碳化的方法碳化材料顶部，形成吸光性能优异的碳黑层。在一个太阳光的照射下，通过电脑采集60min内水的重量变化，得到光热材料的质量随时间变化的蒸发曲线，研究了顶部碳化香蕉茎秆的蒸发速率。

[0063] 实验结果：如图5所示，在一个太阳光照射下，由于没有光热材料有效地将太阳能‑2 ‑1转化为热能，纯水的蒸发速率很低，仅为0.14kg/m ·h 。经过简单的碳化后，顶部碳化香‑2 ‑1
蕉茎秆的蒸发速率提高到了2.388kg/m ·h ，比纯水蒸发速率提高了17倍；在香蕉茎秆的内表皮和外表皮处打孔后碳化，再穿入棉线，利用溶液的高度差以及棉线的毛细力增加了‑2 ‑1
对流作用，将蒸发速率提高到了2.645kg/m ·h ，比纯水蒸发速率提高了19倍。

[0064] 7.顶部碳化香蕉茎秆的海水淡化及废水应用

[0065] 实验方法：为了证明顶部碳化的香蕉茎秆可以适用不同水环境，测试了其在湖水、‑2酸、碱、真实海水以及不同盐浓度溶液中的蒸发(Copt＝1kW/m )。

[0066] 实验结果：如图6所示，在湖水、碱、真实海水和酸中的蒸发速率分别为2.081，‑2 ‑12.126，2.144，2.166kg/m ·h ，其光热转换速率分别为89.17％，91.12％，91.87％，
92.81％。测试酸/碱条件下蒸发前后溶液的pH值，发现蒸发后的收集到的溶液pH值均为中性，且符合饮用水的pH值范围，如图6a所示。为了研究抗盐性能，测试了上述蒸发器在不同盐浓度溶液中的蒸发速率，如图6b所示：在模拟海水盐度分别为3.5,7，15和25wt％时，上述‑2 ‑1
蒸发器的蒸发速率分别为2.134，2.123，2.114和1.932kg/m ·h ，与之相应的光热转化效率也略有下降，分别为91.43％，90.99％，90.61％和82.76％。因为盐水的浓度越高，表面张力越大，从而导致蒸发速率略有降低。

[0067] 8.抗盐性能试验

[0068] 为了提高抗盐性能，对香蕉茎秆改进处理。如图7所示，图7a中，棉线一头伸入1，模拟海水(3.5wt％NaCl)中，另外一头伸2，高浓盐溶液(15wt％NaCl)中，1号烧杯和2号烧杯的初始高度差为7cm。两个烧杯中液面高度差形成的压力差以及两种不同浓度溶液之间的浓度差，使盐溶液源源不断从1经过太阳能蒸发器流向2，保证供水充足，棉线润湿之后形成通路，加快水的对流。同时用聚苯乙烯泡沫将蒸发器主体与水隔开，减少散热。通过该实验装置，可以测量整个系统的盐浓度变化，实时监测1和2体积的变化，以评估太阳能蒸发器的蒸发速率。在一个太阳光照射下，顶部碳化香蕉茎秆连续工作100h，溶液的高度差以及浓度差导致单向射流水运输，使得1中体积减少，2中体积增加，整个体系的质量损失为产生的蒸汽量，如图7b所示。

[0069] 从图7c可以观察到，利用光学折射计跟踪监测整个系统浓度的变化发现，太阳能蒸发器连续工作100h后，1中的盐浓度始终为3.5wt％，2中的盐浓度从15wt％下降到9.8wt％，而材料顶部5的浓度从0上升到15wt％。我们注意到，溶液高度差使得棉线的对流作用加强，对流通量大于盐离子的扩散通量，盐离子无法从2经过5扩散流入1，1中盐浓度保持不变。低浓度盐水单向流入高浓度盐水，导致2中溶液初期盐浓度下降明显，但由于水分的蒸发盐离子会留在蒸发器中，溶液的流动会将盐离子带回2，盐浓度后期降低幅度小，当蒸发器工作了80h后，2中盐浓度基本不变。

[0070] 低于盐溶液饱和浓度(26wt％)是抗盐的关键，棉线的对流作用导致1中的水持续不断流向蒸发器5，蒸发器表面的浓度不超过盐结晶浓度，确保蒸发器能持续工作。如图7d所示，每隔12h更换1和2中对应浓度的溶液，保证溶液初始高度差和浓度差都不变，蒸发器在一个太阳光照射下循环工作200h，从图7d中的数码照片可以观察到蒸发器表面不结盐，‑2 ‑1蒸发速率基本保持不变(2.645kg/m ·h )，且优异于上述直径和高度均为2cm，不同碳化厚度的香蕉茎秆的蒸发速率，得益于充足的水供应以及热损失减小。

[0071] 9.顶部碳化香蕉茎秆的淡化能力

[0072] 实验方法：利用太阳能模拟器作为光源，用纸巾包裹聚苯乙烯泡沫塞入烧杯口，并伸入装有海水或含有重金属离子的溶液的烧杯中，起到一个引流的作用，再将湿润的顶部碳化香蕉茎秆放在聚苯乙烯泡沫上方，整个装置放在天平之上，在光照下进行蒸发；利用自+制收集装置收集冷凝水；通过电感耦合等离子体质谱仪测试海水和收集到的冷凝水中Na 、+ 2+ 2+
K、Ca 、Mg 的浓度；再分别测试重金属离子原溶液和各自收集到的冷凝水中重金属离子的浓度。

[0073] 实验结果：如图8所示，为了评估顶部碳化香蕉茎秆对含重金属离子废水以及海水2+ ‑1
的淡化能力，通过ICP‑MS测量收集到的淡水水中离子的浓度，发现Cu 从256mg·L 降至‑1 2+ ‑1 ‑1 2+ ‑1 ‑1
0.009mg·L ，Zn 从226.5mg·L 降至0.11mg·L ，Pb 从774.8mg·L 降至0.125mg·L ，
2+ ‑1 ‑1
Cd 的浓度从363.6mg.L 降至0.015mg.L ，远低于废水排放要求的离子浓度水平，如图8a+ + 2+ 2+
所示。蒸发后收集水中四种主要离子(Na 、K 、Ca 、Mg )的浓度大幅度下降，分别从‑1 ‑1
17420.19、1400、14730、430mg·L 降至67.36、0.76、16.9、0.169mg·L ，表明收集到的水满足世界卫生组织(WHO)饮用水标准，表明顶部碳化香蕉茎秆不仅具有海水淡化能力，还具备废水处理净化能力，如图8b所示。

[0074] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围之内。