电化学装置中的电极再生的制作方法

背景技术：

1、本公开涉及电化学装置，且更明确地说，涉及电化学装置中的电极再生。

2、各种方法用以从废水和工艺用水去除重金属和其它目标物种。此类方法包含(例如)化学沉淀、离子交换、吸附、薄膜过滤、反渗透和电化学处理。用于去除重金属的电化学电池包含一对或多对电极，即阳极和阴极，所述一对或多对电极从输入流去除或减少目标物种的浓度且进而提供具有减小的目标物种含量的输出流。特定来说，当将足够的外部电压(即，电位)施加到电极时，非自发性化学反应发生，所述化学反应减少水溶液中的目标物种(例如，金属离子、卤离子、目标金属或目标卤化物的衍生物，或颗粒金属)的浓度。取决于工艺条件，例如，施加的电压、ph、目标物种的类型和浓缩、电极间距和电池设计，通过各种工艺从水溶液选择性地去除目标物种，所述各种工艺包含：到电极的物理吸附；到电极的电吸引(即，电容性吸附)；和/或直接或间接地产生变为固定于电极上的新目标物种的电子转移反应(即，法拉第反应)。

技术实现思路

1、根据一个或多个实施例，一种用于从含碳电极去除金属的方法包含提供包含酸、氧化剂或其组合的再生溶液。方法进一步包含将再生溶液施加到含碳电极，并且使含碳电极的表面上的所述金属氧化。方法进一步包含将经氧化金属收集在再生溶液中。

2、根据其它实施例，一种用于含碳电极的再生溶液包含酸和量为约0.1到约5体积百分比，或约0.1到约5重量百分比的氧化剂。再生溶液的ph为约0.5到约10。

技术特征：

1.一种用于从含碳电极去除金属的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述再生溶液包括所述酸和所述氧化剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂为过氧化物、过硫酸盐或其组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂为过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸钾、次氯酸钠、氯气或其任何组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸包括一种或多种强酸。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸为硫酸(h2so4)、盐酸(hcl)、硝酸(hno3)、氢溴酸(hbr)、氢碘酸(hi)、过氯酸(hclo4)、氯酸(hclo3)或其任何组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述再生溶液进一步包括螯合剂。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述含碳电极为碳毡、编织碳布、碳膜或非编织物。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述含碳电极为以层配置、以卷状电极堆叠配置或以z形折叠配置的电极堆叠的一部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其中薄膜在所述含碳电极上。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述薄膜为离子交换薄膜，其中所述离子交换薄膜为阴离子交换薄膜或阳离子交换薄膜。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述薄膜为双极薄膜。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述薄膜呈膜、层、薄片、涂层或其组合的形式。

14.根据权利要求6所述的方法，其中所述电极堆叠进一步包括含金属电极。

15.根据权利要求14所述的方法，其中薄膜在所述含金属电极上。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述薄膜为离子交换薄膜，其中所述离子交换薄膜为阴离子交换薄膜或阳离子交换薄膜。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述薄膜呈膜、层、薄片、涂层或其组合的形式。

18.根据权利要求9所述的方法，其中所述电极堆叠进一步包括与所述含碳电极接触的集电器。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述集电器包括石墨、钛、不锈钢、铝、铜、镍或其组合。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述集电器呈膜、层、金属薄片、箔薄片、网状薄片或其组合的形式。

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述电极堆叠进一步包括与所述含碳电极接触的集电器。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述集电器包括石墨、钛、不锈钢、铝、铜、镍或其组合。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述集电器呈膜、层、金属薄片、箔薄片、网状薄片或其组合的形式。

24.根据权利要求14所述的方法，其中所述电极堆叠进一步包括布置在所述含碳电极与所述含金属电极之间的分隔物。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述分隔物包括电介质材料。

26.根据权利要求24所述的方法，其中所述电介质材料包括聚合材料、纤维素材料、含有二氧化硅的材料或其组合。

27.一种用于含碳电极的再生溶液，所述再生溶液包括：

28.根据权利要求27所述的再生溶液，其中所述酸为一种或多种强酸。

29.根据权利要求28所述的再生溶液，其中所述酸为硫酸(h2so4)、盐酸(hcl)、硝酸(hno3)、氢溴酸(hbr)、氢碘酸(hi)、过氯酸(hclo4)、氯酸(hclo3)或其任何组合。

30.根据权利要求27所述的再生溶液，其中所述酸为硫酸。

技术总结一种用于从含碳电极去除金属的方法包含提供包含酸、氧化剂或其组合的再生溶液。所述方法进一步包含将所述再生溶液施加到所述含碳电极，并且使所述含碳电极的表面上的所述金属氧化。所述方法还包含将经氧化金属收集在所述再生溶液中。技术研发人员：艾伦·拉索尔哈尼,詹姆斯·兰登,布拉德利·奈特恩格尔,艾略特·拉欣,凯西·罗伯茨,卡梅隆·利珀特受保护的技术使用者：动力科技水务公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18