[發明專利]一種利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法有效
| 申請號： | 202010291497.2 | 申請日： | 2020-04-14 |
| 公開（公告）號： | CN111573787B | 公開（公告）日： | 2022-08-09 |
| 發明（設計）人： | 陳福明;戴金鴻;梁夢君 | 申請（專利權）人： | 華南師范大學 |
| 主分類號： | C02F1/461 | 分類號： | C02F1/461;H02N11/00;C02F103/08 |
| 代理公司： | 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493 | 代理人： | 王允輝 |
| 地址： | 510000 廣東省廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 溫差 發電 技術 進行 電化學 連續 方法 | ||
1.一種利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法，其特征在于，所述連續除鹽的方法為利用溫差發電器兩側的溫差發電材料溫度的不同來產生電能，將其產生的電流加載到電化學除鹽裝置中，驅動除鹽反應的進行；
所述溫差發電器產生溫差的方法包括，將溫差發電器的高溫端置于/靠近高溫環境，或置于光照下，或覆蓋/加在光熱轉換材料加強高溫端光熱轉換；
將溫差發電器的低溫端置于室溫、風冷降溫、散熱片散熱、冰浴；
所述溫差發電材料包括Bi2Te3、SnS、Ag2Te、AgSbTe2、Bi2Te3/Sb2Te3、方鈷礦、硼碳材料、低熱導率納米材料、摻雜半導體材料、薄膜材料；
所述光熱轉換材料包括Au/CNT/Ni foam、Ag/CNT/Ni foam；
所述除鹽裝置的組件包括正負集電流電極、氧化還原電解質活性材料、待處理鹽溶液以及離子交換膜；
所述正負集電流電極的電極材料包括碳布、Pt/C、鋅片、鋁箔/銅箔、泡沫鎳；
所述氧化還原電解質活性材料包括K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液、FeCl3/FeCl2溶液、ZnCl2溶液、TEMPO溶液、VCl3/VCl2溶液、I-/I3-溶液、BTMAP-Fc溶液、FcNCl或FcN2Br2溶液。
2.由權利要求1所述的利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法，其特征在于，所述氧化還原電解質活性材料還包括輔助導電添加劑，所述輔助導電添加劑包括NaCl、NaF、NaSO4、KCl，用于提高溶液的導電性。
3.由權利要求1所述的利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法，其特征在于，所述待處理鹽溶液包括NaCl溶液、NaF溶液、生活污水、工業廢水、海水或者含有重金屬離子的溶液；待處理鹽溶液可放置于單鹽腔室、雙鹽腔室或者多鹽腔室，所述腔室中的各腔室使用陰陽離子交換膜交替隔開。
4.由權利要求1所述的利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法，其特征在于，所述離子交換膜包括陰離子交換膜和陽離子交換膜；
所述陰離子交換膜包括含有-NH2的陰離子交換膜、含有-N（CH3）3OH的陰離子交換膜、氯離子交換膜、硫酸根離子交換膜、硝酸根離子交換膜的一種；
所述陽離子交換膜包括含有-COOH的陰離子交換膜、含有-SO3H的陽離子交換膜、鈉離子交換膜、鋰離子交換膜、鉀離子交換膜、鈣離子交換膜、鎂離子交換膜。
5.由權利要求1所述的利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法，其特征在于，所述陰離子交換膜優選含有-N（CH3）3OH的離子交換膜；
所述陽離子交換膜優選含有-SO3H的陽離子交換膜。
6.由權利要求1所述的利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法，其特征在于，所述除鹽裝置的制備包括如下步驟：
1）制備待處理鹽溶液；
2）制備正負極活性電解質溶液：將正負極活性電解質材料分別溶解在溶劑中，攪拌，超聲，得到正負極活性電解質溶液；
3）將待處理鹽溶液、正負極活性電解質溶液、正負集電流電極材料、陰離子交換膜以及陽離子交換膜組裝成除鹽電池裝置；
4）將導熱膠分別涂在溫差發電器的高溫端和低溫端，再將溫差發電器串聯或并聯入除鹽電池裝置；
5）使得溫差發電器的高溫端和低溫端產生溫差，為除鹽電池供電，驅動除鹽反應的進行。
7.權利要求1~6任一項所述的利用溫差發電技術進行電化學連續除鹽的方法在海水淡化、移除氟離子或有毒離子領域中的應用。
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