鈦、鉬、金、銘、釕，或合金，諸如鈦釕合金，或炭基材料，諸如石墨和活性 炭。
[0032] 在圖IA中示意性地示出了電極對(duì)12、14中的第一電極12被具有官能團(tuán)的離子可 滲透凝膠16a覆蓋。在本發(fā)明的一個(gè)修改實(shí)施例中，例如圖IB中，示出了電極對(duì)12、14中 的第二電極14被具有官能團(tuán)的離子可滲透凝膠16a覆蓋。在本發(fā)明的另一個(gè)修改實(shí)施例 中，例如圖IC中，示出了電極對(duì)12、14中的第一電極12和第二電極14都被具有官能團(tuán)的 離子可滲透凝膠16a覆蓋。這樣的修改存在是因?yàn)樵谝后w26a中不同的離子需要被吸收。 這將在下面進(jìn)一步提到。
[0033] 在本發(fā)明的各實(shí)施例中被使用的具有官能團(tuán)的離子可滲透凝膠16a或16b (后面 將提及），基本上是在穩(wěn)態(tài)時(shí)呈現(xiàn)出無(wú)流動(dòng)的交聯(lián)系統(tǒng)。這些凝膠大部分是液體，但由于液 體中的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們表現(xiàn)得像固體。
[0034] 這樣的具有功能團(tuán)的離子可滲透凝膠16a可被用于離子吸收，原因如下：1)凝膠 總重量的90%以上是水，其具有高滲透性，并且離子可以通過(guò)自由擴(kuò)散或在電力下進(jìn)入凝 膠中。2)三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)限制了吸收的離子的移動(dòng)性，從而防止它們泄漏出。3)包含在凝膠 中的諸如取決于凝膠成分的羥基、氨基和羧基之類的活性基團(tuán)，能通過(guò)氫鍵結(jié)合相互作用 或靜電相互作用與離子結(jié)合。因此，通過(guò)凝膠吸收的離子能進(jìn)一步被穩(wěn)定。
[0035] 在本發(fā)明的各實(shí)施例中所用的凝膠16a可以包括天然聚合物或合成聚合物。天然 聚合物包括：瓊脂糖、甲基纖維素和透明質(zhì)酸；合成聚合物包括：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、丙 烯酸酯聚合物和共聚物。
[0036] 優(yōu)選地，離子吸收裝置包括在電極對(duì)12、14中的至少一個(gè)電極和凝膠16a之間的 導(dǎo)電材料24,導(dǎo)電材料24包括以下中的至少一個(gè)：鈦、鉑、金、銠、釕；鈦釕合金、石墨、活性 炭、多孔炭紙或布，如在圖2中示意性所示。
[0037] 為了更好地理解本發(fā)明的離子吸收裝置，下面將通過(guò)幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行示意描述。
[0038] 例 1
[0039] 在圖IA中電極對(duì)12、14中的第一電極12用作陰極，第二電極14用作陽(yáng)極，其中 使用的液體26a可以是例如含有Ca 2+的水。第一電極12的表面被瓊脂糖凝膠覆蓋。瓊脂 糖凝膠的化學(xué)式為：
[0040]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離子吸收裝置（l〇a，20a，30a)，包括： 電極對(duì)（12,14)，所述電極對(duì)（12,14)中的至少一個(gè)電極被具有官能團(tuán)的離子可滲 透凝膠（16a)覆蓋，當(dāng)電壓被施加在所述電極對(duì)（12,14)上時(shí)，所述凝膠（16a)吸收液體 (26a)中的離子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子吸收裝置（10a，20a，30a)，其中所述凝膠（16a)包括天 然聚合物或合成聚合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子吸收裝置（10a，20a，30a)，其中所述天然聚合物包括：瓊 脂糖、甲基纖維素和透明質(zhì)酸；所述合成聚合物包括：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、丙烯酸酯聚 合物和共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子吸收裝置（10a，20a，30a)，還包括： 在所述電極對(duì)（12,14)中的至少一個(gè)電極和所述凝膠（16a)之間的導(dǎo)電材料（24)，所 述導(dǎo)電材料（24)包括以下中的至少一個(gè)：鈦、鉑、金、銠、釕；鈦釕合金、石墨、活性炭、多孔 炭紙或布。
5. -種pH調(diào)節(jié)器（40, 50)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的離子吸收裝置 (10a，20a，30a)，其中所述電極對(duì)（12,14)的一個(gè)電極被所述凝膠（16a)覆蓋，并且當(dāng)電壓 被施加在所述電極對(duì)（12,14)上時(shí)，所述凝膠（16)吸收液體（26a)中的H +或OIT離子。
6. -種離子解吸裝置（10b，20b，30b)，包括： 電極對(duì)（12,14)，所述電極對(duì)（12,14)中的至少一個(gè)電極被具有官能團(tuán)的離子可滲透 凝膠（16b)覆蓋，當(dāng)反向電壓被施加在所述電極對(duì)（12,14)上時(shí)，所述凝膠（16b)將在所述 凝膠（16b)中吸收的離子解吸到液體（26b)中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子解吸裝置（10b，20b，30b)，其中所述凝膠（16b)包含天 然聚合物或合成聚合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的離子解吸裝置（10b，20b，30b)，其中所述天然聚合物包括：瓊 脂糖、甲基纖維素和透明質(zhì)酸；所述合成聚合物包括：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、丙烯酸酯聚 合物和共聚物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子解吸裝置（10b，20b，30b)，還包括： 在所述電極對(duì)（12,14)中的至少一個(gè)電極和所述凝膠（16b)之間的導(dǎo)電材料（24)，所 述導(dǎo)電材料（24)包括以下中的至少一個(gè)：鈦、鉑、金、銠、釕；鈦釕合金、石墨、活性炭、多孔 炭紙或布。
10. -種離子吸收的方法，包括以下步驟： 將電壓施加在電極對(duì)（12,14)上，其中，所述電極對(duì)（12,14)中的至少一個(gè)電極被具有 官能團(tuán)的離子可滲透凝膠（16a)覆蓋，使得所述凝膠（16a)吸收液體（26a)中的離子。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的離子吸收方法，其中所述凝膠（16a)包括天然聚合物或合成聚 合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的離子吸收方法，其中導(dǎo)電材料（24)被用在所述電極對(duì) (12,14)中的至少一個(gè)電極和所述凝膠（16a)之間，并且所述導(dǎo)電材料（24)包括以下中的 至少一個(gè)：鈦、鉬、金、銘、釕；鈦釕合金、石墨、活性炭、多孔炭紙或布。
13. -種離子解吸方法，包括： 將反向電壓施加在電極對(duì)（12,14)上，其中，所述電極對(duì)（12,14)中的至少一個(gè)電極被 具有官能團(tuán)的離子可滲透凝膠（16b)覆蓋，以便將在所述凝膠（16b)中吸收的離子解吸到 液體（26b)中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的離子解吸方法，其中所述凝膠（16b)包含天然聚合物或合 成聚合物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的離子解吸方法，其中導(dǎo)電材料（24)被用在所述電極對(duì) (12,14)中的至少一個(gè)電極和所述凝膠（16b)之間，所述導(dǎo)電材料（24)包括以下中的至少 一個(gè)：鈦、鉑、金、銠、釕；鈦釕合金、石墨、活性炭、多孔炭紙或布。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種離子吸收/解吸裝置及相應(yīng)的方法。離子吸收裝置可包括：電極對(duì)(12，14)，所述電極對(duì)(12，14)中的至少一個(gè)電極被具有官能團(tuán)的離子可滲透凝膠(16a)覆蓋，當(dāng)電壓被施加在所述電極對(duì)(12，14)上時(shí)，所述凝膠(16a)吸收液體(26a)中的離子。使用帶官能團(tuán)的離子可滲透凝膠覆蓋電極可以有利于液體中的陽(yáng)離子和/或陰離子與凝膠中的官能團(tuán)的螯合，從而在凝膠中固定這些離子，以提高吸收效率。
【IPC分類】C02F1-469, C02F1-461, C02F1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104870372
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380067565
【發(fā)明人】金建余, 王廣偉, 胡培新
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年12月19日