[發明專利]一種利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法及其應用

有效

• 申請號: 201810473562.6
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108675404B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 陳福明;胡曉喬;侯賢華
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F103/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉瑜;裘暉

1.一種利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于，為通過除鹽流體電池裝置進行除鹽；其中，除鹽流體電池裝置以正負極活性液流材料為流體電池的正負極，以鹽溶液為流體電池的電解液；

所述的正負極活性液流材料為Ag/AgCl混合溶液；

所述的鹽溶液為NaCl溶液。

2.根據權利要求1所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于：

所述的正負極活性液流材料還包括輔助導電添加劑，為碳納米管，石墨烯，活性炭和炭黑中的一種以上。

3.根據權利要求1所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于：所述的除鹽流體電池裝置還包括用于將鹽溶液和正負極活性液流材料隔離開的隔離裝置。

4.根據權利要求1所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于：

所述的正負極活性液流材料與鹽溶液的體積比為1：0.1～280。

5.根據權利要求1所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于，所述的Ag/AgCl混合溶液通過如下方法制備得到：

將Ag顆粒、AgCl顆粒和活性炭加入到去離子水中，然后將獲得混合溶液進行球磨，得到Ag/AgCl混合溶液；

所述的Ag顆粒和AgCl顆粒的摩爾比為1:1；

所述的活性炭與Ag/AgCl總質量比為3:7，其中，Ag/AgCl總質量為Ag顆粒和AgCl顆粒的總質量；

所述的球磨的條件為：2000～3000rpm球磨 5～10h。

6.根據權利要求5所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于，所述的Ag顆粒通過如下方法制備得到：

（1）將羧化碳納米管加入到去離子水中，超聲使其分散均勻，得到混合溶液A；

（2）將AgNO₃加入到步驟（1）的混合溶液A中，攪拌使其混合均勻，得到混合溶液B；

（3）將NaBH₄溶液滴加到步驟（2）的混合溶液B中，滴加結束后繼續攪拌使其混合均勻，離心、漂洗，得到Ag顆粒；

所述的AgCl顆粒通過如下方法制備得到：

（I）將羧化碳納米管加入到去離子水中，超聲使其分散均勻，得到混合溶液D；

（II）將AgNO₃加入到步驟（I）的混合溶液D中，攪拌使其混合均勻，得到混合溶液E；

（III）將NaCl溶液滴加到步驟（II）的混合溶液E中，滴加結束后繼續攪拌使其混合均勻，離心、漂洗，得到AgCl顆粒。

7.根據權利要求1所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于：

所述的除鹽流體電池裝置還包括陰離子交換膜和陽離子交換膜；

所述的陰離子交換膜為含有季胺基的陰離子交換膜；

所述的陽離子交換膜為含有磺酸基的陽離子交換膜。

8.根據權利要求1所述的利用流體電池氧化還原反應進行連續低耗能除鹽的方法，其特征在于，所述的除鹽流體電池裝置通過如下方法制備得到：

按照流體電池模具自組裝的固定順序進行組裝，具體為：以鹽溶液作為中間流體電解液，與正負極活性液流材料、石墨紙、以及陰、陽離子交換膜組裝成除鹽流體電池裝置。

9.權利要求1～8任一項所述的利用流體電池進行連續低耗能除鹽的方法在海水淡化領域中得到應用。