[发明专利]一种利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法

权利要求书

1.一种利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法，其特征在于，所述连续除盐的方法为利用温差发电器两侧的温差发电材料温度的不同来产生电能，将其产生的电流加载到电化学除盐装置中，驱动除盐反应的进行；

所述温差发电器产生温差的方法包括，将温差发电器的高温端置于/靠近高温环境，或置于光照下，或覆盖/加在光热转换材料加强高温端光热转换；

将温差发电器的低温端置于室温、风冷降温、散热片散热、冰浴；

所述温差发电材料包括Bi₂Te₃、SnS、Ag₂Te、AgSbTe₂、Bi₂Te₃/Sb₂Te₃、方钴矿、硼碳材料、低热导率纳米材料、掺杂半导体材料、薄膜材料；

所述光热转换材料包括Au/CNT/Ni foam、Ag/CNT/Ni foam；

所述除盐装置的组件包括正负集电流电极、氧化还原电解质活性材料、待处理盐溶液以及离子交换膜；

所述正负集电流电极的电极材料包括碳布、Pt/C、锌片、铝箔/铜箔、泡沫镍；

所述氧化还原电解质活性材料包括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.由权利要求1所述的利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法，其特征在于，所述氧化还原电解质活性材料还包括辅助导电添加剂，所述辅助导电添加剂包括NaCl、NaF、NaSO₄、KCl，用于提高溶液的导电性。

3.由权利要求1所述的利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法，其特征在于，所述待处理盐溶液包括NaCl溶液、NaF溶液、生活污水、工业废水、海水或者含有重金属离子的溶液；待处理盐溶液可放置于单盐腔室、双盐腔室或者多盐腔室，所述腔室中的各腔室使用阴阳离子交换膜交替隔开。

4.由权利要求1所述的利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法，其特征在于，所述离子交换膜包括阴离子交换膜和阳离子交换膜；

所述阴离子交换膜包括含有-NH₂的阴离子交换膜、含有-N（CH₃）₃OH的阴离子交换膜、氯离子交换膜、硫酸根离子交换膜、硝酸根离子交换膜的一种；

所述阳离子交换膜包括含有-COOH的阴离子交换膜、含有-SO₃H的阳离子交换膜、钠离子交换膜、锂离子交换膜、钾离子交换膜、钙离子交换膜、镁离子交换膜。

5.由权利要求1所述的利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法，其特征在于，所述阴离子交换膜优选含有-N（CH₃）₃OH的离子交换膜；

所述阳离子交换膜优选含有-SO₃H的阳离子交换膜。

6.由权利要求1所述的利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法，其特征在于，所述除盐装置的制备包括如下步骤：

1）制备待处理盐溶液；

2）制备正负极活性电解质溶液：将正负极活性电解质材料分别溶解在溶剂中，搅拌，超声，得到正负极活性电解质溶液；

3）将待处理盐溶液、正负极活性电解质溶液、正负集电流电极材料、阴离子交换膜以及阳离子交换膜组装成除盐电池装置；

4）将导热胶分别涂在温差发电器的高温端和低温端，再将温差发电器串联或并联入除盐电池装置；

5）使得温差发电器的高温端和低温端产生温差，为除盐电池供电，驱动除盐反应的进行。

7.权利要求1~6任一项所述的利用温差发电技术进行电化学连续除盐的方法在海水淡化、移除氟离子或有毒离子领域中的应用。