一种多梯度浸润性铜丝阵列及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113445095A(43)申请公布日2021.09.28(21)申请号202110796835.2(22)申请日2021.07.14(71)申请人北京航空航天大学地址100000北京市海淀区学院路37号(72)发明人侯永平王茜茜(74)专利代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465代理人李冉(51)Int.Cl.C25D7/06(2006.01)C25D3/38(2006.01)C25D5/34(2006.01)C25D5/00(2006.01)E03B3/28(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种多梯度浸润性铜丝阵列及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，包括以下步骤：将紫铜丝依次用盐酸溶液、丙酮、乙醇进行超声清洗，清洗完成后烘干；将多根紫铜丝紧密排列，用导电胶粘连，得到铜丝阵列；将所得铜丝阵列竖直放入硫酸铜溶液中，以铜丝阵列为阳极，以铜片为阴极进行电解，电解过程中漏液，进行梯度电化学腐蚀，得到锥形铜丝阵列；将所得锥形铜丝阵列锥顶朝上竖直放入氢氧化钠和无水乙醇的混合溶液中，以锥形铜丝阵列为阳极，以铜片为阴极进行电解，得到的多梯度浸润性铜丝阵列能够实现快速、连续的水收集，集水效率高、集水量大，并且制备成本低廉、制备方法简单、使用年限长，可用于干旱多雾地区以及沿海少雨地区的雾气收集。CN113445095ACN113445095A权利要求书1/1页1.一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将紫铜丝依次用盐酸溶液、丙酮、乙醇进行超声清洗，清洗完成后烘干；(2)将多根紫铜丝紧密排列，用导电胶粘连，得到铜丝阵列；(3)将所得铜丝阵列竖直放入硫酸铜溶液中，浸入长度为10‑20mm，以铜丝阵列为阳极，以铜片为阴极进行电解，电解过程中以8‑12mm/min的速度漏液，进行梯度电化学腐蚀，得到锥形铜丝阵列；(4)将所得锥形铜丝阵列锥顶朝上竖直放入氢氧化钠和无水乙醇的混合溶液中，浸入长度为5‑10mm，以锥形铜丝阵列为阳极，以铜片为阴极进行电解，得到所述多梯度浸润性铜丝阵列。2.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述盐酸溶液的浓度为15‑25wt％，所述用盐酸溶液超声清洗，超声波频率为40KHz，超声清洗时间为10‑20min；所述用丙酮超声清洗，超声波频率为40KHz，超声清洗时间为10‑20min；所述用乙醇超声清洗40KHz，超声波频率为，超声清洗时间为10‑20min。3.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烘干温度为65℃，烘干时间为15‑20min。4.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述紫铜丝长度为40‑60mm，直径为0.4‑0.6mm。5.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述硫酸铜溶液浓度为0.05M，所述电解电流为0.5A，电解时间为60s，所述阳极和阴极之间的距离为1‑3cm。6.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述锥形铜丝阵列的圆锥角度为1‑10°。7.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述混合溶液中氢氧化钠的浓度为0.5M，混合溶液中无水乙醇的浓度为20‑40wt％。8.根据权利要求1所述一种多梯度浸润性铜丝阵列的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述电解电流为0.01A，电解时间为180‑240s，所述阳极和阴极之间的距离为5mm。9.一种由权利要求1‑8任一项所述的制备方法制得的多梯度浸润性铜丝阵列。10.权利要求9所述一种多梯度浸润性铜丝阵列在雾气中收集水分中的应用。2CN113445095A说明书1/5页一种多梯度浸润性铜丝阵列及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于集水铜丝制备技术领域，涉及一种多梯度浸润性铜丝阵列及其制备方法和应用。背景技术[0002]虽然地球很大一部分都是海洋，但是淡水资源的匮乏却一直是人们困扰着的问题，这种匮乏不仅影响了国民经济的发展，同时也对人类的生存构成了很大的威胁。沿海地区运用高成本的手段来淡化海水，沙漠地区则是从雾气及雨水中收集，传统的收集淡水的方法不仅消耗大量的资源，而且效率很低。[0003]研究表明，很多缺水地区都有着很大的湿度，空气中弥漫着大量的水分子，由此会产生大量的雾气，如果能用一种简单的办法把这些雾气中的水分收集起来，无疑将会是解决问题的一个途径。因此，如果能够充分利用雾气中的水分