CN109354091A - 一种漂浮型自驱动海水淡化装置及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种漂浮型自驱动海水淡化装置及其制备方法，包括储水腔体，设置于储水腔体外围并通过固定架固定于储水腔体外围的聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板，设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板上方的蒸发板，设置于蒸发板上方两侧的塑料隔板，设置于两个塑料隔板之间的引流管，设置于储水腔体上的进水口和出水口，以及设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板上方的钢化玻璃冷凝半环；所述蒸发板的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。无需用电和水压，结构简单，成本低，易于携带，能够适应多种恶劣的环境，有很大的应用前景。

Description

一种漂浮型自驱动海水淡化装置及其制备方法
技术领域
本发明属于海水淡化领域，具体涉及一种漂浮型自驱动海水淡化装置及其制备方法。
技术背景
淡水是出海捕鱼、游玩及海岛户外作业者的饮水保障，而对于小型轮船由于空间小，无法携带大量淡水或配备大型海水淡化装置。因此，小型便捷式海水淡化装置是日常出海作业者安全饮水必不可少的净水设备。过滤和反渗透膜分离是海水淡化过程中常用的技术，但是可溶性盐析出和微溶性盐形成导致盐积累的现象经常发生，因此在脱盐方法方面应该认真考虑，如在从海水中提取蒸汽的过程中，为了积极地减少盐堵塞，需要遍布材料的大尺寸微通道来促进装置再生。这样，累积的盐可以在夜间溶解(即，水溶性盐如NaCl和KCl)和/或回落到周围的海水(即，少量微溶性盐如碳酸钙、硫酸钙和氢氧化镁)。
目前，对于海水淡化装置的研究报道很多，大多数装置需要水压、电源和水泵等才能使用，但是在缺乏电源的环境下，这些海水淡化装置就会失去作用。专利文献“CN201480049507.4”中公开了一种反渗透分离装置的海水淡化系统，“CN201810049665.X”公开了一种利用风能进行增压，并通过反渗透作用进行海水淡化的装置，但是这些装置都需要增压泵，机械部件繁多，结构复杂，成本高。专利文献“CN201721201644.2海水淡化装置”公开了使用蒸馏法进行海水淡化，“CN201710917367.3一种防锈效果好且船用海水淡化装置”公开了包括主动轮、电机、旋转轴、传送带、兜水器、连接杆、从动轮、蒸发箱、电加热箱、电加热块等部件的海水淡化装置，这些设备同样是结构复杂，需要电源，能耗和成本高。上述装置大多数需要电能增压或电热蒸发才能进行海水淡化，然而一旦遇上缺乏电源，这些海水淡化装置就无法施展作用。因此，一种使用时不需水压和外接电源就能立即将海水淡化的装置是日常出海作业者在恶劣环境下必不可少的净水设备，同时还是地震、洪水等自然灾害发生时保障饮水安全的紧急装备。
发明内容
本发明的目的是提供一种无需用电和水压，结构简单，成本低，易于携带，能够适应多种恶劣环境的漂浮型自驱动海水淡化装置。
本发明的技术方案为：一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，包括储水腔体，设置于储水腔体外围并通过固定架固定于储水腔体外围的聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板，设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板上方的蒸发板，设置于蒸发板上方两侧的塑料隔板，设置于两个塑料隔板之间的引流管，设置于储水腔体上的进水口和出水口，以及设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板上方的钢化玻璃冷凝半环；
所述聚丙烯酰胺气凝胶软管为多孔径向结构，聚丙烯酰胺气凝胶软管的孔径一端用于连通海水，另一端与蒸发板连通；所述聚丙烯酰胺气凝胶软管贯穿于泡沫板；所述蒸发板的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶，蒸发板用于收集海水，并通过太阳能将海水蒸发，水蒸气至钢化玻璃冷凝半环冷凝；
所述塑料隔板用于隔离冷凝半环上液化流下来的水。
优选地，所述进水口为管状结构，或阶梯式步进结构；所述的进水口有四个，分布在储水腔体顶部的四周；所述的出水口位于储水腔体顶部的中央。
优选地，所述储水腔体为圆柱体，用于储存淡水；所述蒸板为环形板，所述泡沫板为环形圆柱体泡沫板。
优选地，所述引流管贯穿环形塑料隔板，使大直径环形塑料隔板外侧的水通过引流管流向小直径环形塑料隔板内侧，再流向储水腔体。
本发明还包括一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，其特征在于，包括：
a、聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长；先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照5～6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管。
b、蒸发板的制作：采用冰模板法制作聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶环形蒸发板；先将环形圆柱体模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5～6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。
具体地，所述a中的低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa：V50物质的量浓度之比为700～1000：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
作为优选，所述b中的低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：mbaa：V50物质的量浓度之比为700～1000：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
本发明方法制备的一种漂浮型自驱动海水淡化装置的净水原理是通过聚丙烯酰胺气凝胶软管的毛细力自驱动运输水，并利用太阳能，将持续吸上来的水在蒸发板上蒸发，随后水蒸气在钢化玻璃冷凝半环上液化，流向储水腔体中。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，利用聚丙烯酰胺气凝胶软管的毛细力，无需用电和水压，即可实现对海水的抽取；结构简单，成本低，易于携带，在出海轮船、海岛取水、地震、洪水等极端环境下具有很大的应用前景。
(2)本发明的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，能够适应多种恶劣的环境，可以在河流、湖泊及盐碱地湿沙中吸取和过滤水，是野外作业者必不可少的饮水保障设备。
附图说明
图1是一种漂浮型自驱动海水淡化装置的侧视图；
图2是一种漂浮型自驱动海水淡化装置的俯视图；
图3是聚丙烯酰胺气凝胶软管径向冷冻过程中的形貌照片(左图：未化学交联，右图：化学交联后)；
图4是聚丙烯酰胺气凝胶软管的照片；
图5是聚丙烯酰胺气凝胶软管在海水中的性能测试图；
图6是聚丙烯酰胺气凝胶软管在海水中吸水速率与吸水高度的变化曲线图。
其中，1—钢化玻璃冷凝半环，2—出水口，3—储水腔体，4—进水口，5—塑料隔板，6—引流管，7—蒸发板，8—固定架，9—聚丙烯酰胺气凝胶软管，10—环形圆柱体泡沫板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的内容进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。居于本发明中的实施例，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其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，包括：：
步骤一，聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长。先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁(图3左)；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁(图3右)；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管，如图4。
步骤二，蒸发板的制作：采用冰模板法制作聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶环形蒸发板。先将环形圆柱体模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。
具体地，所述步骤一中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa：V50物质的量浓度之比为700：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
作为优选，所述步骤二中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：mbaa：V50物质的量浓度之比为1000：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
将所得的聚丙烯酰胺气凝胶软管在海水中进行测试，发现在接触海水的瞬间材料吸水速率极快，可以达到10cm/s以上。在接下来30s内，吸水速率快速下降，达到1cm/s左右，最终速率稳定在1cm/s左右。吸水高度在开始60s内能迅速达到4.5cm左右，之后高度趋于均匀增加，在420s时高度能达到10cm左右(图5，6)。表明本发明的聚丙烯酰胺气凝胶软管在海水中能达到比较理想的吸水速率和吸水高度。
本实施例的采用上述的聚丙烯酰胺气凝胶软管和蒸发板作为海水淡化装置的部件，并制作成海水淡化装置。
具体地，本实施例的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，包括
储水腔体3，设置于储水腔体3外围并通过固定架8固定于储水腔体3外围的聚丙烯酰胺气凝胶软管9和泡沫板10，设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管9和泡沫板10上方的蒸发板7，设置于蒸发板7上方两侧的塑料隔板5，设置于两个塑料隔板5之间的引流管6，设置于储水腔体3上的进水口4和出水口2，以及设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管9和泡沫板10上方的钢化玻璃冷凝半环1；
所述聚丙烯酰胺气凝胶软管9为多孔径向结构，聚丙烯酰胺气凝胶软管9的孔径一端用于连通海水，另一端与蒸发板7连通；所述聚丙烯酰胺气凝胶软管9贯穿于泡沫板10；
所述蒸发板7的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶，蒸发板7用于收集海水，并通过太阳能将海水蒸发，水蒸气至钢化玻璃冷凝半环1冷凝；
所述塑料隔板5用于隔离冷凝半环上液化流下来的水。
具体地，所述进水口4为管状结构，所述的进水口4有四个，分布在储水腔体3顶部的四周；所述的出水口2位于储水腔体3顶部的中央。作为变形，所述进水口4也可以为阶梯式步进结构，靠近从储水腔体3一侧的台阶位置相对低于靠近塑料隔板5一侧的台阶位置。
具体地，所述储水腔体3为圆柱体，用于储存淡水；所述蒸板7为环形板，所述泡沫板10为环形圆柱体泡沫板。
具体地，所述引流管6贯穿环形塑料隔板5，使大直径环形塑料隔板5外侧的水通过引流管6流向小直径环形塑料隔板5内侧，再流向储水腔体3。
本发明方法制备的一种漂浮型自驱动海水淡化装置的净水原理是通过聚丙烯酰胺气凝胶软管9的毛细力自驱动运输水至蒸发板7，并利用太阳能，将持续吸上来的水在蒸发板7上蒸发，随后水蒸气在钢化玻璃冷凝半环1上液化，流向塑料隔板5与钢化玻璃冷凝半杯1的内壁形成的环形通道中，引流管6用于将大环直径的通道的水引流至小环直径的环形通道中，并通过进水口4流至储水腔体3，通过储水腔体3上的出水口2进行喝水或流出淡水。
本发明的海水淡化装置无需用电和水压，结构简单，成本低，易于携带，能够适应多种恶劣的环境，可以在河流、湖泊及盐碱地湿沙中吸取和过滤水，是野外作业者必不可少的饮水保障设备，在沙漠、海岛、地震、洪水等极端环境下具有很大的应用前景。
实施例2
一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法如下：
步骤一，聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长。先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁图3左)；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁(图3右)；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管，如图4。
步骤二，蒸发板的制作：采用冰模板法制作聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶环形蒸发板。先将环形圆柱体模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。
具体地，所述步骤一中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa：V50物质的量浓度之比为800：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
作为优选，所述步骤二中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：mbaa：V50物质的量浓度之比为900：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
所得聚丙烯酰胺气凝胶软管的性能与实施例1类似。
本实施例采用上述的聚丙烯酰胺气凝胶软管和蒸发板作为海水淡化装置的部件，并制作成海水淡化装置。
具体地，本实施例的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，包括
储水腔体3，设置于储水腔体3外围并通过固定架8固定于储水腔体3外围的聚丙烯酰胺气凝胶软管9和泡沫板10，设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管9和泡沫板10上方的蒸发板7，设置于蒸发板7上方两侧的塑料隔板5，设置于两个塑料隔板5之间的引流管6，设置于储水腔体3上的进水口4和出水口2，以及设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管9和泡沫板10上方的钢化玻璃冷凝半环1；
所述聚丙烯酰胺气凝胶软管9为多孔径向结构，聚丙烯酰胺气凝胶软管9的孔径一端用于连通海水，另一端与蒸发板7连通；所述聚丙烯酰胺气凝胶软管9贯穿于泡沫板10；
所述蒸发板7的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶，蒸发板7用于收集海水，并通过太阳能将海水蒸发，水蒸气至钢化玻璃冷凝半环1冷凝；
所述塑料隔板5用于隔离冷凝半环上液化流下来的水。
具体地，所述的进水口4有四个，分布在储水腔体3顶部的四周；所述的出水口2位于储水腔体3顶部的中央。所述进水口4为阶梯式步进结构，靠近从储水腔体3一侧的台阶位置相对低于靠近塑料隔板5一侧的台阶位置。
具体地，所述储水腔体3为圆柱体，用于储存淡水；所述蒸板7为环形板，所述泡沫板10为环形圆柱体泡沫板。
具体地，所述引流管6贯穿环形塑料隔板5，使大直径环形塑料隔板5外侧的水通过引流管6流向小直径环形塑料隔板5内侧，再流向储水腔体3。
本发明方法制备的一种漂浮型自驱动海水淡化装置的净水原理是通过聚丙烯酰胺气凝胶软管9的毛细力自驱动运输水至蒸发板7，并利用太阳能，将持续吸上来的水在蒸发板7上蒸发，随后水蒸气在钢化玻璃冷凝半环1上液化，流向塑料隔板5与钢化玻璃冷凝半杯1的内壁形成的环形通道中，引流管6用于将大环直径的通道的水引流至小环直径的环形通道中，并通过进水口4流至储水腔体3，通过储水腔体3上的出水口2进行喝水或流出淡水。
本发明的海水淡化装置无需用电和水压，结构简单，成本低，易于携带，能够适应多种恶劣的环境，可以在河流、湖泊及盐碱地湿沙中吸取和过滤水，是野外作业者必不可少的饮水保障设备，在沙漠、海岛、地震、洪水等极端环境下具有很大的应用前景。
实施例3
一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，包括
步骤一，聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长。先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁(图3左)；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁(图3右)；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管，如图4。
步骤二，蒸发板的制作：采用冰模板法制作聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶环形蒸发板。先将环形圆柱体模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。
具体地，所述步骤一中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa：V50物质的量浓度之比为900：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
作为优选，所述步骤二中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：mbaa：V50物质的量浓度之比为800：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
所得聚丙烯酰胺气凝胶软管的性能与实施例1类似。本实施例的一种漂浮型自驱动海水淡化装置与实施例1类似。
实施例4
一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，包括
步骤一，聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长。先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁(图3左)；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁(图3右)；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管，如图4。
步骤二，蒸发板的制作：采用冰模板法制作聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶环形蒸发板。先将环形圆柱体模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。
具体地，所述步骤一中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa：V50物质的量浓度之比为1000：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
作为优选，所述步骤二中低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：mbaa：V50物质的量浓度之比为700：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
所得聚丙烯酰胺气凝胶软管的性能与实施例1类似。本实施例的一种漂浮型自驱动海水淡化装置与实施例2类似。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上、在本发明的方法和原则之内，所作的任何修改等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，包括
储水腔体(3)，设置于储水腔体(3)外围并通过固定架(8)固定于储水腔体(3)外围的聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)和泡沫板(10)，设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)和泡沫板(10)上方的蒸发板(7)，设置于蒸发板(7)上方两侧的塑料隔板(5)，设置于两个塑料隔板(5)之间的引流管(6)，设置于储水腔体(3)上的进水口(4)和出水口(2)，以及设置于聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)和泡沫板(10)上方的钢化玻璃冷凝半环(1)；
所述聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)为多孔径向结构，聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)的孔径一端用于连通海水，另一端与蒸发板(7)连通；所述聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)贯穿于泡沫板(10)；
所述蒸发板(7)的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶，蒸发板(7)用于收集海水，并通过太阳能将海水蒸发，水蒸气至钢化玻璃冷凝半环(1)冷凝；
所述塑料隔板(5)用于隔离冷凝半环上液化流下来的水。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，所述进水口(4)为管状结构，或阶梯式步进结构；所述的进水口(4)有四个，分布在储水腔体(3)顶部的四周；所述的出水口(2)位于储水腔体(3)顶部的中央。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，所述储水腔体(3)为圆柱体，用于储存淡水；所述蒸板(7)为环形板，所述泡沫板(10)为环形圆柱体泡沫板。
4.根据权利要求3所述的一种漂浮型自驱动海水淡化装置，其特征在于，所述引流管(6)贯穿环形塑料隔板(5)，使大直径环形塑料隔板(5)外侧的水通过引流管(6)流向小直径环形塑料隔板(5)内侧，再流向储水腔体(3)。
5.一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，其特征在于，包括：
a、聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长；先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照5～6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管；
b、蒸发板的制作：采用冰模板法制作聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶环形蒸发板；先将环形圆柱体模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5～6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。
6.根据权利要求5所述的一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，其特征在于，所述a中的低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：亚甲基双丙烯酰胺：偶氮二异丁脒盐酸盐物质的量浓度之比为700～1000：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
7.根据权利要求5所述的一种漂浮型自驱动海水淡化装置的制备方法，其特征在于，所述b中的低温浴的温度为-20℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：亚甲基双丙烯酰胺：偶氮二异丁脒盐酸盐物质的量浓度之比为700～1000：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。
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