本发明属于功能材料，具体涉及一种能够大规模制备、在任何情况下都能持续高效的产生蒸汽同时具有好的耐盐性集成便携的太阳能蒸发器。
背景技术：
1、随着人口增长、经济发展和城市化进程的加快，淡水资源短缺的问题日渐突出。在“双碳”目标产生的背景下，太阳能界面蒸发已经被视为是一种绿色、低成本、环保的海水淡化技术。近年来，太阳能蒸发器主要集中在光热材料、水运输结构和热管理方面的创新。水蒸发速率，作为太阳能蒸发器的关键因素之一，决定了产水量和能否在实际环境中使用。研究者为了实现太阳能蒸发器高的蒸发速率，将具有宽光谱吸收和高效光热转换能力材料(金属纳米粒子、半导体和碳基材料等)与支撑材料结合制备了光热膜、多孔气凝胶和水凝胶等太阳能蒸发器，通过优化水输运及热供给、减少蒸发焓及构建冷蒸发表面等策略来提高水蒸发速率。然而，目前大多数太阳能蒸发器只有当暴露在太阳光照射比较强烈的条件下才能有效的蒸发，但当蒸发器暴露在光照强度较弱或者无太阳光照射下时，其蒸发性能会急剧下降，严重制约了蒸发器产生清洁水的总量。另一方面，当前大多数由气凝胶、水凝胶组成的太阳能蒸发器经常存在其制备工艺复杂、低效率、难以大规模制造等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种能够大规模制备、在任何情况下都能持续高效的产生蒸汽同时具有好的耐盐性集成便携的太阳能蒸发器，该太阳能蒸发器的综合性能如水蒸发速率、产水量等性能较普通蒸发器有较大的提高。
2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
3、本发明提供一种以织物为基材的太阳能蒸发器，所述织物基太阳能蒸发器包括水运输部、蒸发部、加热部、隔热层；其中，水运输部为亲水织物，蒸发部为负载在亲水织物上的导热材料、导电材料和吸光材料，加热部为负载在蒸发部上的疏水材料，隔热层为隔热材料；水运输部、蒸发部和加热部组成一体功能织物，一体功能织物将隔热层包裹。
4、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述太阳能蒸发器还包括供电装置和储电装置，蒸发部与储电装置连接，储电装置与供电装置连接。
5、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述亲水织物为机织织物、针织物或无纺布中的一种或多种。
6、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述亲水织物为棉、麻、丝、毛、粘胶纤维、大豆纤维、尼龙纤维、涤纶纤维、维尼纶纤维中一种或几种。
7、优选的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述亲水织物为棉布、尼龙、涤纶布中的一种或几种。
8、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述导热材料为金属导热材料、碳基导热材料、非氧化物陶瓷类导热材料、硫化物导热材料或氧化物导热材料中的一种或几种。
9、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述金属导热材料为铜、铝、铁或银中的一种或几种。
10、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述碳基导热材料为石墨或碳纳米管中的一种或几种。
11、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述非氧化物陶瓷类导热材料为氮化硼、碳化硅或氮化硅中的一种或几种。
12、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述硫化物导热材料为硫化铜、硫化锌中的一种或几种。
13、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述氧化物导热材料为氧化铝、二氧化钛或氧化锌中的一种或几种。
14、优选的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述导热材料为cnt、al2o3或cus中的一种或几种。
15、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述导电材料为金属导电材料、碳基导电材料、金属氧化物导电材料、金属硫化物导电材料、导电聚合物、导电陶瓷材料中的一种或几种。
16、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述金属导电材料为铜、铝、铁或银中的一种或几种。
17、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述碳基导电材料为石墨或碳纳米管中的一种或几种。
18、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述金属氧化物导电材料为氧化铜或氧化铝中的一种或几种。
19、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述金属硫化物导电材料为硫化铜、二硫化钼中的一种或几种。
20、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种或几种。
21、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述吸光材料为金属或金属氧化物、半导体、有机聚合物材料或碳材料中一种或几种。
22、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述金属或金属氧化物为铜、银或金及其氧化物中的一种或几种。
23、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述半导体为二氧化钛、二硫化钼或硫化铜中的一种或几种。
24、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述有机聚合物材料为聚多巴胺、聚吡咯中的一种或几种。
25、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述碳材料为石墨、活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯或二维过渡金属碳化物中的一种或几种。
26、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述蒸发部在水运输部上的负载厚度为100～500nm。负载面积为50％～90％。
27、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，导热材料负载量为10～40wt％，导电材料负载量为20～60wt％，吸光材料的负载量为5～40wt％。
28、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述疏水材料为氟碳聚合物或硅烷化合物中的一种或几种。
29、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述氟碳聚合物为氟乙烯、聚六氟丙烯、三甲基氟硅烷或聚氟乙烯共聚物中的一种或几种。
30、更进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述硅烷化合物为聚二甲基硅氧烷、三甲基丙基硅烷、透明硅油或三乙基硅烷中的一种或几种。
31、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述加热部在蒸发部上的负载厚度为10～100nm。负载面积为10％～50％。
32、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述隔热层为聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚乙烯泡沫中的一种或几种。
33、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述隔热层与蒸发部的面积相同。
34、进一步的，上述织物基太阳能蒸发器中，所述供电装置为太阳能发电装置或风力发电装置。
35、本发明的有益效果在于：
36、本发明织物基太阳能蒸发器由于填料和织物基本身的多孔结构，从而具有较强的光热转换能力，织物丰富的孔结构能实现对蒸发部进行快速的水运输；同时疏水导热的加热部又可以实现对蒸发部快速的热供给，此外还可以通过储能装置在蒸发部两端施加较小的电压，利用电热效应来进一步提高蒸发器蒸发速率。另一方面，当蒸发器处于光照强度较弱或者无太阳光照射下时，可以通过调节储能装置在蒸发部两端的电压来弥补弱光或者无太阳光照射下导致蒸发性能损失，实现在任何情况下都能持续高效的产生蒸汽；同时由于织物基的亲水性、高孔隙率和毛细管效应驱动水快速运输可以实现较好的耐盐性。此外，该织物基太阳能蒸发器由于织物本身的可折叠性和纤维本身高结晶度、高密度和稳定分子结构，从而具有出色的柔韧性和强大的机械强度、可方便携带，同时成本低廉，易大规模生产，该太阳能蒸发器在未来蓝色海洋战略、海洋产业发展、海洋环境保护、海洋安全与治理等方向有着广阔的应用前景。本发明太阳能蒸发器在海水淡化、污水处理、光催化、溶液提纯及重金属盐处理等领域具有重要应用。
1.一种织物基太阳能蒸发器，其特征在于：包括水运输部、蒸发部、加热部、隔热层；其中，水运输部为亲水织物，蒸发部为负载在亲水织物上的导热材料、导电材料和吸光材料，加热部为负载在蒸发部上的疏水材料，隔热层为隔热材料；水运输部、蒸发部和加热部组成一体功能织物，一体功能织物将隔热层包裹。
2.根据权利要求1所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述织物基太阳能蒸发器还包括供电装置和储电装置，蒸发部与储电装置连接，储电装置与供电装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述亲水织物为机织织物、针织物或无纺布中的一种或多种；优选的，所述亲水织物为棉、麻、丝、毛、粘胶纤维、大豆纤维、尼龙纤维、涤纶纤维、维尼纶纤维中一种或几种；更优选的，所述亲水织物为棉布、尼龙、涤纶布中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述导热材料为金属导热材料、碳基导热材料、非氧化物陶瓷类导热材料、硫化物导热材料或氧化物导热材料中的一种或几种；进一步的，所述金属导热材料为铜、铝、铁或银中的一种或几种；所述碳基导热材料为石墨或碳纳米管中的一种或几种；所述非氧化物陶瓷类导热材料为氮化硼、碳化硅或氮化硅中的一种或几种；所述硫化物导热材料为硫化铜、硫化锌中的一种或几种；所述氧化物导热材料为氧化铝、二氧化钛或氧化锌中的一种或几种；更优选的，所述导热材料为cnt、al2o3或cus中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述导电材料为金属导电材料、碳基导电材料、金属氧化物导电材料、金属硫化物导电材料、导电聚合物、导电陶瓷材料中的一种或几种；进一步的，所述金属导电材料为铜、铝、铁或银中的一种或几种；所述碳基导电材料为石墨或碳纳米管中的一种或几种；所述金属氧化物导电材料为氧化铜或氧化铝中的一种或几种；所述金属硫化物导电材料为硫化铜、二硫化钼中的一种或几种；所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述吸光材料为金属或金属氧化物、半导体、有机聚合物材料或碳材料中一种或几种；进一步的，所述金属或金属氧化物为铜、银或金及其氧化物中的一种或几种；所述半导体为二氧化钛、二硫化钼或硫化铜中的一种或几种；所述有机聚合物材料为聚多巴胺、聚吡咯中的一种或几种；所述碳材料为石墨、活性炭、炭黑、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯或二维过渡金属碳化物中的一种或几种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述疏水材料为氟碳聚合物或硅烷化合物中的一种或几种；进一步的，所述氟碳聚合物为氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氟乙烯或三氟甲基硅烷共聚物中的一种或几种；所述硅烷化合物为聚二甲基硅氧烷、三甲基丙基硅烷、三乙基硅烷或透明硅油中的一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述隔热层为聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚乙烯泡沫中的一种或几种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述蒸发部在水运输部上的负载厚度为100～500nm；负载面积为50％～90％；进一步的，导热材料负载量为10～40wt％，导电材料负载量为20～60wt％，吸光材料的负载量为5～40wt％。
10.根据权利要求1-9任一项所述的织物基太阳能蒸发器，其特征在于：所述加热部在蒸发部上的负载厚度为10～100nm；负载面积为10％～50％。
