[发明专利]一种光驱动电化学催化连续除盐的方法及其除盐流体电池装置

权利要求书

1.一种光驱动电化学催化连续除盐的方法，其特征在于，所述的光驱动电化学催化连续除盐的方法是采用具有光敏半导体材料的导电玻璃作为电化学催化的负极，在光照条件下，该负极产生电子从而驱动正负电极材料电化学氧化还原反应，通过离子交换的方式连续除盐；

所述光敏半导体材料包括染料半导体、量子点半导体、元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体、非晶态半导体以及液态半导体的一种；

所述电化学催化的正负极活性材料为TEMPO与NaCl加入到去离子水中，超声得到；

所述具有光敏半导体材料的导电玻璃通过以下方法制备：

（a）将FTO玻璃依次用质量分数2%的洗涤剂溶液、去离子水、酒精、丙酮超声清洗；

（b）在（a）中预处理过的FTO玻璃上制备一层过渡层，该过渡层的制备为将1.5ml钛酸异丙酯溶于20ml酒精中配成混合溶液，以1500r/min的速度旋转涂布1min，然后将涂布后的FTO玻璃放在马弗炉中450℃下加热30分钟；

（c）将0.6g TiO₂粉末，0.1g PEG，0.1g PEO，0.5ml 乙酰丙酮，几滴TritonX 100在研钵中混合研磨后，用蒸馏水稀释至5ml，然后超声处理30min后搅拌一夜，涂布在（b）得到的玻璃上，最后在150℃，300℃，450℃，500℃分别加热10min，15min，10min，30min；

（d）将（c）得到的FTO玻璃放入40 mmol/L的TiO₂溶液中70℃下处理30min，然后将处理过的玻璃500℃下加热1h；

（e）将LEG4染料溶于乙腈中配制0.2mmol/L 的Dyenamo red染料溶液，然后将（d）中的玻璃放入此溶液中浸泡12~14h后取出，用酒精清洗，即可制得所需的光敏半导体材料。

2.由权利要求1所述的光驱动电化学催化连续除盐的方法，其特征在于，所述电化学催化的正负极活性材料还包括碳纳米管-TEMPO、石墨烯-TEMPO、氧化石墨烯-TEMPO、Polymer-TEMPO、Methyl viologen dichloride hydrate、Riboflavin-5′-phosphate sodium saltdehydrate、Ag/AgCl溶液、LiCoO₂、LiMn₂O₄、Bi/BiOCl、Sb/SbOCl、LiMn₂O₄/NaTi₂(PO₄)₃、Zn/VS₂、Fe(CN)₆、K_0.27MnO₂、Na₂FeP₂O₇、V₂O₅、Na₃V₂(PO₄)₃、Na₂V₆O₁₆、Na_0.44MnO₂、NaTi₂(PO₄)₃、PTFE、PBA、Na₂C₈H₄O₄、PVA、Na_0.44[Mn_1-xTi_x]O₂、Bi、BiF₃、Pb、PbF₂、哌啶类无机物以及联吡啶鎓盐的一种或一种以上。

3.由权利要求2所述的光驱动电化学催化连续除盐的方法，其特征在于，哌啶类无机物包括2-羟基嘧啶；联吡啶鎓盐包括4'-联吡啶鎓盐二氯化物。

4.由权利要求2所述的光驱动电化学催化连续除盐的方法，其特征在于，正负极活性材料还包括辅助导电添加剂NaCl、NaF、Na₂SO₄、KCl、CNT、GO、活性炭、导电碳材料、离子交换树脂以及不溶性材料中的一种或一种以上。