一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器

摘要

本发明公开了一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，解决了现有蒸发器面临的适用光强低、适用盐水浓度低、盐易析出的问题，包括平板形隔热支撑结构、s形导热结构、n形亲水性热竞争次蒸发层、n形亲水性输水层和平板形光热主蒸发层，n形亲水性热竞争次蒸发层和n形亲水性输水层两侧的亲水性材料与隔热支撑结构下方的水体接触，实现持续供水，并将输水层中的高浓度盐分排到下方水体中。s形导热结构可将平板形光热主蒸发层获得的部分热量转移到n形亲水性热竞争次蒸发层，从而实现双层蒸发，同时其可依靠对流和扩散作用抑制盐析出，最终实现在高光强、高盐浓度下高速、稳定地进行海水淡化的效果。

权利要求

1.一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，包括平板形隔热支撑结构(1)、s形导热结构(2)、n形亲水性热竞争次蒸发层(3)、n形亲水性输水层(4)和平板形光热主蒸发层(5)，所述平板形隔热支撑结构(1)由低密度低热导率材料制成，所述平板形隔热支撑结构(1)具有第一通孔(8)、第二通孔(9)和盲孔(10)，所述s形导热结构(2)由高表观导热系数材料制成，所述s形导热结构(2)的底部插设于所述盲孔(10)中，所述s形导热结构(2)包括s形导热结构下层结构(6)和s形导热结构上层结构(7)，所述n形亲水性热竞争次蒸发层(3)由亲水材料制成，所述n形亲水性热竞争次蒸发层(3)的n形结构中部的水平区域紧贴布置于所述s形导热结构下层结构(6)的上表面，所述n形亲水性热竞争次蒸发层(3)的n形结构两侧的竖直区域分别贯穿延伸出所述第一通孔(8)和第二通孔(9)，所述n形亲水性输水层(4)由亲水材料制成，所述n形亲水性输水层(4)的n形结构中部的水平区域的上表面与所述平板形光热主蒸发层(5)的下表面紧密贴合，所述平板形光热主蒸发层(5)由光热材料制成，所述n形亲水性输水层(4)的n形结构中部的水平区域的下表面与s形导热结构上层结构(7)的上表面紧密贴合，所述n形亲水性输水层(4)的n形结构两侧的竖直区域分别贯穿延伸出所述第一通孔(8)和第二通孔(9)，且所述n形亲水性输水层(4)的n形结构两侧的竖直区域与所述n形亲水性热竞争次蒸发层(3)的n形结构两侧的竖直区域的外表面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述第一通孔(8)、所述第二通孔(9)和所述盲孔(10)均呈矩形，所述第一通孔(8)和所述第二通孔(9)的尺寸相同，长边相互平行且正对布置；所述盲孔(10)的长边与所述第一通孔(8)和所述第二通孔(9)的短边平行，且所述盲孔(10)位于所述第一通孔(8)和所述第二通孔(9)的同一侧短边的侧部布置。

3.根据权利要求1所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述s形导热结构(2)为由所述s形导热结构下层结构(6)和所述s形导热结构上层结构(7)构成的双层结构，所述s形导热结构下层结构(6)的尺寸与所述n形亲水性热竞争次蒸发层(3)的n形结构中部的水平区域的尺寸相同，所述s形导热结构上层结构(7)的尺寸与所述n形亲水性输水层(4)的n形结构中部水平区域和所述平板形光热主蒸发层(5)的尺寸相同。

4.根据权利要求3所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述s形导热结构下层结构(6)和所述s形导热结构上层结构(7)之间的高度距离为1～4cm，所述s形导热结构下层结构(6)到所述平板形隔热支撑结构(1)的距离为1～4cm。

5.根据权利要求4所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述s形导热结构(2)与所述n形亲水性热竞争次蒸发层(3)和所述n形亲水性输水层(4)没有接触的部位采用隔热材料包覆或涂敷绝热胶。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述s形导热结构(2)采用表观导热系数大于20W/(m·K)的材料制成。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，

3

其特征在于，所述平板形隔热支撑结构(1)采用密度低于800kg/m 、低热导率低于1W/(m·K)的材料制成。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述亲水性材料为接触角小于50°的多孔介质。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，其特征在于，所述光热材料包括碳基光热材料、半导体光热材料以及金属光热材料。

说明书

一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能海水淡化领域，具体涉及一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器。

背景技术

[0002] 随着人口增长和资源环境问题的加剧，水资源短缺问题日益明显。海水淡化作为一种对淡水资源开源增量的技术成为缓解用水问题的关键举措。目前常见的海水淡化技术包括反渗透膜法、多级闪蒸法和电渗析法等。上述方法虽然较为成熟，供水较为集中，但是需要较多的高品位能量输入，并且需要依托较为成熟的工业，难以在基础薄弱的地区实施。而太阳能海水淡化技术只需太阳能输入，适合于在各种区域生产淡水，因此得到了越来越多的关注。但是目前传统的太阳能海水淡化技术效率较低，限制了其应用范围。

[0003] 近年来，基于太阳能驱动界面蒸发的海水淡化技术因其超高的蒸发效率、结构简单易于携带以及可规模化低价生产的潜力得到了快速发展。其不但可在水厂实现淡水的规模化生产，而且还适用于在偏远地区、海岛、船舶等场景下生产淡水。因此，该技术有望取代传统低效的太阳能海水淡化技术，成为海水淡化领域的主力军。但是，在太阳能驱动界面蒸发器长期运行过程中，蒸发面处不挥发性盐离子会析出聚集结晶，造成蒸发器污染受损，蒸发速率大幅下降，甚至可能停止工作。为了实现蒸发器长期稳定运行，需要对蒸发器的阻盐能力进行改进。常见的设计方法包括：(1)离子扩散回流法，即通过增强材料的亲水性，加快盐离子的对流和扩散能力，实现盐分的及时溶解；(2)输水层直接阻盐法，即通过在光热材料和水通道之间加入疏水材料，利用疏水效应将水分和盐阻挡在光热材料下层，再通过光热材料下层和水体的高低浓度差进行盐分回流；(3)零液体排放法，即通过控制水输运的动力和重力等，盐分在指定区域析出，并进行定期收集；(4)离子泵送法，即利用离子凝胶作为水输运通道，由于其内部较高的渗透压抑制盐离子进入蒸发区域，而水的输运不受限制，从而实现阻盐效果。但是上述方法大多只能在较低光强、较低盐浓度下进行稳定蒸发，限制了该技术进一步扩大蒸发速率和淡化水质范围的能力。

[0004] 为解决上述阻盐方法的局限性，进一步实现在高光强、高盐浓度下稳定蒸发的效果，需要提出蒸发器的新型阻盐方案，实现高速稳定蒸发的效果。

发明内容

[0005] 为了解决现有蒸发器面临的适用光强低、适用盐水浓度低、盐易析出的问题，本发明提供了一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，能够将主蒸发层的部分热量转移给次蒸发层，从而实现双层蒸发，同时其可依靠对流和扩散作用抑制盐析出。同时，本发明可以通过优化蒸发器结构参数，在不同光强、不同盐浓度工况下达到最佳的蒸发和阻盐性能。太阳能驱动界面蒸发器经济环保、安全节能、具备大规模生产的潜力。该蒸发器可为海水淡化过程长期稳定高速地供应蒸汽。

[0006] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括平板形隔热支撑结构、s形导热结构、n形亲水性热竞争次蒸发层、n形亲水性输水层和平板形光热主蒸发层，所述平板形隔热支撑结构由低密度低热导率材料制成，所述平板形隔热支撑结构具有第一通孔、第二通孔和盲孔，所述s形导热结构由高表观导热系数材料制成，所述s形导热结构的底部插设于所述盲孔中，所述s形导热结构包括s形导热结构下层结构和s形导热结构上层结构，所述n形亲水性热竞争次蒸发层由亲水材料制成，所述n形亲水性热竞争次蒸发层的n形结构中部的水平区域紧贴布置于所述s形导热结构下层结构的上表面，所述n形亲水性热竞争次蒸发层的n形结构两侧的竖直区域分别贯穿延伸出所述第一通孔和第二通孔，所述n形亲水性输水层由亲水材料制成，所述n形亲水性输水层的n形结构中部的水平区域的上表面与所述平板形光热主蒸发层的下表面紧密贴合，所述平板形光热主蒸发层由光热材料制成，所述n形亲水性输水层的n形结构中部的水平区域的下表面与s形导热结构上层结构的上表面紧密贴合，所述n形亲水性输水层的n形结构两侧的竖直区域分别贯穿延伸出所述第一通孔和第二通孔，且所述n形亲水性输水层的n形结构两侧的竖直区域与所述n形亲水性热竞争次蒸发层的n形结构两侧的竖直区域的外表面紧密贴合。

[0007] 进一步地，所述第一通孔、所述第二通孔和所述盲孔均呈矩形，所述第一通孔和所述第二通孔的尺寸相同，长边相互平行且正对布置；所述盲孔的长边与所述第一通孔和所述第二通孔的短边平行，且所述盲孔位于所述第一通孔和所述第二通孔的同一侧短边的侧部布置。

[0008] 进一步地，所述s形导热结构为由所述s形导热结构下层结构和所述s形导热结构上层结构构成的双层结构，所述s形导热结构下层结构的尺寸与所述n形亲水性热竞争次蒸发层的n形结构中部的水平区域的尺寸相同，所述s形导热结构上层结构的尺寸与所述n形亲水性输水层的n形结构中部水平区域和所述平板形光热主蒸发层的尺寸相同。

[0009] 进一步地，所述s形导热结构下层结构和所述s形导热结构上层结构之间的高度距离为1～4cm，所述s形导热结构下层结构到所述平板形隔热支撑结构的距离为1～4cm。

[0010] 进一步地，所述s形导热结构与所述n形亲水性热竞争次蒸发层和所述n形亲水性输水层没有接触的部位采用隔热材料包覆或涂敷绝热胶。

[0011] 进一步地，所述s形导热结构采用表观导热系数大于20W/(m·K)的材料制成。

[0012] 进一步地，所述平板形隔热支撑结构采用密度低于800kg/m3、低热导率低于1W/(m·K)的材料制成。

[0013] 进一步地，所述亲水性材料为接触角小于50°的多孔介质。

[0014] 进一步地，所述光热材料包括碳基光热材料、半导体光热材料以及金属光热材料。

[0015] 与现有技术相比，本发明s形导热结构可将平板形光热主蒸发层获得的部分热量转移到n形亲水性热竞争次蒸发层，从而实现双层蒸发，同时其可依靠对流和扩散作用抑制盐析出。n形亲水性热竞争次蒸发层和n形亲水性输水层两侧的亲水性材料与隔热支撑结构下方的水体接触，实现持续供水，并将输水层中的高浓度盐分排到下方水体中。本发明基于傅里叶导热定律，利用主蒸发层和次蒸发层之间的温度梯度，依托高表观导热系数的s形导热结构实现热量转移，实现双层同时蒸发。由于蒸发器获得的总热量仅通过主蒸发层通过光热转化获得，因此热量转移使得主蒸发层用于蒸发的能量减小，蒸发速率有所下降，盐聚集速度同样降低；次蒸发层获得热量，蒸发速率有所上升，盐聚集速度同样有所提高。在不同的光照强度和盐浓度工况下，通过优化s形导热结构、次蒸发层、输水层、主蒸发层结构参数，调节转移热量，控制主蒸发层和次蒸发层的蒸发速率以及盐聚集速度，使得主蒸发层和次蒸发层可以同时依靠自身的自然对流和扩散抑制盐析出，并且最大限度的提高整体的蒸发速率。基于上述过程，本发明具有可调控的蒸发速率和阻盐性能，在不同的工况下均可实现高速、稳定、长期的海水淡化。

[0016] 相较于目前主流的反渗透膜法、多级闪蒸法和电渗析法海水淡化技术，本发明无需高品位能量作为驱动，仅需要使用绿色环保的太阳能。此外，本发明无需依托成熟的工业，极其适合在偏远地区、船舶、海岛上及时获取淡水。

[0017] 相较于传统的太阳能海水淡化技术，本发明避免对海水整体加热的过程，减小散热损失，提高整体的能量转换效率。

[0018] 相较于现有的只能在低光强、低盐浓度下间歇运行的阻盐方案，本发明可以通过优选s形导热结构、n形亲水性热竞争次蒸发层、n形亲水性输水层以及平板形光热主蒸发层的材料，优化上述结构的几何参数同时提高蒸发器的蒸发速率和阻盐性能，实现在高光强、高盐浓度的工况下高速、稳定、长期地进行海水淡化。

[0019] 本发明制造的基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器所需材料主要为商业化生产的泡沫以及纤维材料，成本低，可扩大生产规模。此外，光热材料可以采用吸光效果可观的碳基材料等易于获取、成本低廉的材料。

附图说明

[0020] 图1是本发明的结构示意图；

[0021] 图2是图1中沿A‑A截面的结构示意图；

[0022] 图3是本发明的平板形隔热支撑结构的截面图；

[0023] 图4是本发明实施例1制得的基于热转移的太阳能驱动界面蒸发器在4倍标准太阳强度、14％NaCl溶液工况下的盐浓度分布图；

[0024] 图5是对比例1制得的蒸发器在4倍标准太阳强度、14％NaCl溶液工况下的盐分分布图；

[0025] 其中，1是平板形隔热支撑结构、2是s形导热结构、3是n形亲水性热竞争次蒸发层、4是n形亲水性输水层、5是n形光热蒸发层、6是s形导热结构下层结构、7是s形导热结构上层结构、8是第一通孔、9是第二通孔、10是盲孔。

具体实施方式

[0026] 下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明作进一步地解释说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0027] 本发明提供了一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器，适用于在海水淡化过程长期稳定高速地供应蒸汽，具体参见图1、图2和图3，包括平板形隔热支撑结构1、s形导热结构2、n形亲水性热竞争次蒸发层3、n形亲水性输水层4以及平板形光热主蒸发层5。

[0028] 具体地，平板形隔热支撑结构1为低密度、低热导率材料制成，其上开有2个尺寸相同、长边相互平行且正对布置的矩形的第一通孔8和第二通孔9，同时还开有1个矩形的盲孔10，盲孔10的长边与第一通孔8和第二通孔9的短边平行，且盲孔10位于第一通孔8和第二通孔9的同一侧短边的侧部布置。

[0029] 具体地，s形导热结构2为高表观导热系数材料制成，s形导热结构2的底部插在平板形隔热支撑结构1上所开的盲孔10中；s形导热结构2为由s形导热结构下层结构6和s形导热结构上层结构7构成的双层结构。

[0030] 具体地，n形亲水性热竞争次蒸发层3为亲水材料制成，其n形结构中部的水平区域紧贴布置在s形导热结构下层结构6的上表面，而n形结构两侧的竖直区域分别贯穿延伸出平板形隔热支撑结构1的第一通孔8和第二通孔9并没入水中。

[0031] 具体地，n形亲水性输水层4由亲水材料制成，平板形光热主蒸发层5由光热材料制成，n形亲水性输水层4的n形结构中部的水平区域的上表面与平板形光热主蒸发层5的下表面紧密贴合，n形亲水性输水层4的n形结构中部的水平区域的下表面与s形导热结构上层结构7的上表面紧密贴合，n形亲水性输水层4的n形结构两侧的竖直区域分别贯穿延伸出第一通孔8和第二通孔9并没入水中，且n形亲水性输水层4的n形结构两侧的竖直区域与n形亲水性热竞争次蒸发层3的n形结构两侧的竖直区域的外表面紧密贴合。n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4两侧的亲水性材料与平板形隔热支撑结构1下方的水体接触，实现持续供水，并将n形亲水性输水层4中的高浓度盐分排到下方水体中。s形导热结构2可将平板形光热主蒸发层5获得的部分热量转移到n形亲水性热竞争次蒸发层3，从而实现双层蒸发，同时其可依靠对流和扩散作用抑制盐析出。

[0032] 优选地，s形导热结构2采用表观导热系数大于20W/(m·K)的材料制成。s形导热结构2为双层结构，s形导热结构下层结构6的尺寸与n形亲水性热竞争次蒸发层3的n形结构中部的水平区域的尺寸相同，s形导热结构上层结构7的尺寸与n形亲水性输水层4的n形结构中部水平区域和平板形光热主蒸发层5的尺寸相同。s形导热结构下层结构6和s形导热结构上层结构7之间的高度距离为1～4cm，s形导热结构下层结构6到平板形隔热支撑结构1的距离为1～4cm。

[0033] 更加优选地，s形导热结构2没有与n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4接触的部位用隔热材料包覆或涂敷绝热胶。

[0034] 优选地，平板形隔热支撑结构1采用密度低于800kg/m3、低热导率低于1W/(m·K)的材料制成，如：聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、酚醛树脂泡沫等。

[0035] 优选地，亲水性材料采用接触角小于50°的多孔介质，如：椰壳纤维、无尘纸、棉布、麻布等。

[0036] 优选地，光热材料采用碳基光热材料(如：碳黑、碳纳米管、石墨烯、聚吡咯等)、半导体光热材料(如：硫化铜、二硫化钼、碳化钛、氢化氧化钼等)以及金属光热材料(如：铝、金、银或铂等)。

[0037] 本发明可通过s形导热结构2将平板形光热主蒸发层5获得的部分热量转移到n形亲水性热竞争次蒸发层3，从而实现双层蒸发，同时其可依靠对流和扩散作用抑制盐析出。

[0038] 下面结合具体实施例对本发明进行详细解释说明。

[0039] 实施例1：

[0040] 采用边长为80mm的正方形聚苯乙烯泡沫作为平板形隔热支撑结构1，其上开设有如图3所示布置的2处第一通孔8、第二通孔9和1处盲孔10；s形导热结构2为铜网，宽度为30mm，一侧插入平板形隔热支撑结构1的盲孔10固定；宽度为20mm椰壳纤维作为亲水多孔材料，将作为n形亲水性热竞争次蒸发层3的椰壳纤维其n形结构中部紧贴在s形导热结构下层结构6，n形结构两侧椰壳纤维布穿过平板形隔热支撑结构1的第一通孔8和第二通孔9；将另一块相同宽度椰壳纤维放置在加热板上，并在350℃的条件下碳化5分钟，作为平板形光热主蒸发层5，其下层紧密放置宽度相同、作为n形亲水性输水层4的椰壳纤维，将二者重叠部位紧贴在铜网构成的s形导热结构上层结构7，n形亲水性输水层4两侧椰壳纤维布紧贴n形亲水性热竞争次蒸发层3两侧后穿过平板形隔热支撑结构1的第一通孔8和第二通孔9。s形导热结构下层结构6和s形导热结构上层结构7层之间间距为2厘米，s形导热结构下层结构6层与平板形隔热支撑结构1的距离同样为2厘米，且s形导热结构2除了与n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4接触的位置外，均涂有隔热胶TSE382‑C。穿过第一通孔8和第二通孔9的n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4与平板形隔热支撑结构1下方的水体接触，即可获得基于热转移的太阳能驱动界面蒸发器。采用计算流体动力学方法，获得实施例1结构的盐浓度分布图，结果参见图4。

[0041] 对比例1：

[0042] 与实施例1相比，区别仅在于，将s形导热结构2移除，其他结构参数均与实施例1保持一致。按实施例1的方法，获得对比例1结构的盐浓度分布图，结果参见图5。

[0043] 实施例1与对比例1之间的对比分析：

[0044] 按照实施例1的方法，获得蒸发器中盐浓度分布图，各案例中最高盐浓度的数值参见下表。

[0045]实施例与对比例 最高盐浓度(％)
实施例1 22.5
对比例1 26.1

[0046] 根据傅里叶导热定律，主蒸发层接受光照产生光热转化，获得大量的热量，导致其温度很高；而次蒸发层无法获得光照，表面温度很低。因此主蒸发层通过s形导热结构向次蒸发层进行传热，实现热量转移。由于蒸发器获得的总热量仅通过主蒸发层通过光热转化获得，因此热量转移使得主蒸发层用于蒸发的能量减小，蒸发速率有所下降，盐聚集速度同样降低。图4表示实施例1制得的基于热转移的太阳能驱动界面蒸发器在4倍标准太阳强度、14％NaCl溶液工况下表面盐浓度模拟图。已知盐在水中的饱和浓度是26％，若盐浓度超过该值，盐就会析出。由图4可见，由于实现热转移的效果，实施例1的最高盐浓度在6000秒后仍然仅为22.45％，不会达到饱和值。而没有s形导热结构的对比例1蒸发器在6000秒后最高盐浓度将会超过饱和值26％，此时蒸发器表面会出现盐聚集现象。因此，基于热转移的太阳能驱动界面蒸发器能够提高蒸发器的阻盐能力，实现在高光强、高盐浓度下高速稳定蒸发。

[0047] 实施例2：

[0048] 采用边长为90mm的正方形聚氨酯泡沫作为平板形隔热支撑结构1，其上开设有如图3所示布置的2处第一通孔8、第二通孔9和1处盲孔10；s形导热结构2为铜片，宽度为40mm，一侧插入平板形隔热支撑结构1的盲孔10固定；宽度为30mm无尘纸作为亲水多孔材料，将作为n形亲水性热竞争次蒸发层3的无尘纸其n形结构中部紧贴在s形导热结构下层结构6，n形结构两侧无尘纸穿过平板形隔热支撑结构1的第一通孔8和第二通孔9；将另一块相同宽度无尘纸均匀涂敷二硫化钼，作为平板形光热主蒸发层5，其下层紧密放置宽度相同、作为n形亲水性输水层4的无尘纸，将二者重叠部位紧贴在铜片构成的s形导热结构上层结构7，n形亲水性输水层4两侧无尘纸紧贴n形亲水性热竞争次蒸发层3两侧后穿过平板形隔热支撑结构1的第一通孔8和第二通孔9。s形导热结构下层结构6和s形导热结构上层结构7层之间间距为1.5厘米，s形导热结构下层结构层与平板形隔热支撑结构1的距离为1厘米，且s形导热结构2除了与n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4接触的位置外，均包覆聚氨酯泡沫。穿过第一通孔8和第二通孔9的n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4与平板形隔热支撑结构1下方的水体接触，即可获得基于热转移的太阳能驱动界面蒸发器。

[0049] 实施例3：

[0050] 采用边长为60mm的正方形酚醛树脂泡沫作为平板形隔热支撑结构1，其上开设有如图3所示布置的2处第一通孔8、第二通孔9和1处盲孔10；s形导热结构2为铁丝网，宽度为40mm，一侧插入平板形隔热支撑结构1的盲孔10固定；宽度为30mm棉布作为亲水多孔材料，将作为n形亲水性热竞争次蒸发层3的棉布其n形结构中部紧贴在s形导热结构下层结构6，n形结构两侧棉布穿过平板形隔热支撑结构1的第一通孔8、第二通孔9；将另一块相同宽度棉布采用化学沉积法制备石墨烯涂层，作为平板形光热主蒸发层5，其下层紧密放置宽度相同、作为n形亲水性输水层4的棉布，将二者重叠部位紧贴在铁丝网构成的s形导热结构上层结构7，n形亲水性输水层4两侧棉布紧贴n形亲水性热竞争次蒸发层3两侧后穿过平板形隔热支撑结构1的第一通孔8、第二通孔9。s形导热结构下层结构6和s形导热结构上层结构7层之间间距为2.5厘米，s形导热结构下层结构层与平板形隔热支撑结构1的距离为1.5厘米，且s形导热结构2除了与n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4接触的位置外，均包覆聚氨酯泡沫。穿过第一通孔8、第二通孔9的n形亲水性热竞争次蒸发层3和n形亲水性输水层4与平板形隔热支撑结构1下方的水体接触，即可获得基于热转移的太阳能驱动界面蒸发器。

[0051] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。