[發明專利]一種電滲泵

有效

• 申請號: 201310694587.6
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN104707673A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 孫公權;楊林林;孫海
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01J19/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種電滲泵，其特征在于：包括一多孔介質，分別位于所述多孔介質相對兩側的第一液體腔室和第二液體腔室；

于第一液體腔室遠離所述多孔介質一側設有第一固體電解質，第一固體電解質與第一液體腔室相鄰接；于第二液體腔室遠離所述多孔介質一側設有第二固體電解質，第二固體電解質與第二液體腔室相鄰接；

于第一固體電解質遠離多孔介質一側緊密貼接的設有第一氣體擴散電極；于第二固體電解質遠離多孔介質一側緊密貼接的設有第二氣體擴散電極；

于第一氣體擴散電極遠離多孔介質一側設有第一氫氣腔室；于第二氣體擴散電極遠離多孔介質一側設有第二氫氣腔室；

于第一液體腔室上設有與腔室內部相連通的第一液體進出口管路；于第二液體腔室上設有與腔室內部相連通的第二液體進出口管路；

多孔介質、第一固體電解質均分別與第一液體腔室相連通，多孔介質、第二固體電解質均分別與第二液體腔室相連通；第一氣體擴散電極與第一氫氣腔室相連通；第二氣體擴散電極與第二氫氣腔室相連通；

于第一氣體擴散電極和第二氣體擴散電極間施加一外電壓，即可實現第一液體腔室和第二液體腔室間液體的輸送。

2.如權利要求1所述電滲泵，其特征在于：

所述多孔介質為平板狀結構，所述第一和第二液體腔室、第一和第二固體電解質、第一和第二氣體擴散電極、第一和第二氫氣腔室依次分別位于平板狀多孔介質的兩側，即第一氫氣腔室、第一氣體擴散電極、第一固體電解質、第一液體腔室、多孔介質、第二液體腔室、第二固體電解質、第二氣體擴散電極、第二氫氣腔室依次疊合，形成一平板狀結構的電滲泵；

或；所述多孔介質為圓筒狀結構，圓筒狀第一和第二液體腔室、圓筒狀第一和第二固體電解質、圓筒狀第一和第二氣體擴散電極、圓筒狀第一和第二氫氣腔室依次分別以同軸排布的方式位于圓筒狀擴孔介質的內外兩側，即第一氫氣腔室、第一氣體擴散電極、第一固體電解質、第一液體腔室、多孔介質、第二液體腔室、第二固體電解質、第二氣體擴散電極、第二氫氣腔室依次同軸穿套，形成一圓柱狀結構的電滲泵。

3.如權利要求1或2任一所述電滲泵，其特征在于：所述多孔介質的材料或為多孔玻璃、二氧化硅、氧化鋁中的一種，或為含-NH₂、-COOH、-SO₃H、-OH、季氨、季磷、咪唑、胍官能團中一種或兩種以上的高分子材料，或為表面涂覆有上述材料中一種或兩種以上的多孔材料。

4.如權利要求3所述電滲泵，其特征在于：所述多孔介質的孔徑為10nm-10μm；所述多孔介質的孔徑同待輸送液體與多孔介質壁面接觸所形成雙電層的特征厚度的比值為0.1-50；所述多孔介質或多孔介質表面涂覆的材料在待輸送液體中的Zeta電勢絕對值大于20mV。

5.如權利要求1或2所述電滲泵，其特征在于：所述第一固體電解質和所述第二固體電解質為能夠傳導H⁺的固體電解質，且所述第一固體電解質和所述第二固體電解質為不溶于待輸送液體的固體電解質；

或，所述第一固體電解質和所述第二固體電解質為能夠傳導OH^-的固體電解質，且所述第一固體電解質和所述第二固體電解質為不溶于待輸送液體的固體電解質。

6.如權利要求5所述電滲泵，其特征在于：所述能夠傳導H⁺的固體電解質為磺酸型質子交換膜、羧酸型子質交換膜中的一種；

或，所述能夠傳導OH^-的固體電解質為季氨型、季磷型、咪唑型、胍型陰離子交換膜中的一種。

7.如權利要求5或6所述電滲泵，其特征在于：

采用所述能夠傳導H⁺的固體電解質時，多孔介質所用材料同輸送液的Zeta電勢為負值；

或，采用所述能夠傳導OH^-的固體電解質時，多孔介質所用材料同輸送液的Zeta電勢為正值。

8.如權利要求1或2所述電滲泵，其特征在于：所述多孔介質與第一和第二固體電解質之間的間距為0.1mm-10cm。

9.如權利要求1或2所述電滲泵，其特征在于：所述第一和第二氫氣腔室或為一體式結構、或為分體式連通結構、或為分體式獨立結構。