bzw. Entsalzung des Wassers, die bei SH benutzt wird.
Prof. Syed Mubeen von der Uni Iowa und Forschungsleiter im Team von SH erklärt das hier in seinem angemeldeten Patent:
https://patentimages.storage.googleapis.com/06/b0/...0200070094A1.pdf
https://patents.justia.com/patent/20200070094
Dari8n steht u.a.:
"Das Salzwasser-Einsatzmaterial kann Meerwasser, Brackwasser aus dem Binnenland, Trinkwasser, das Spurenmengen von Verunreinigungen enthält (einschließlich perfluorierter Verbindungen und Metallionen-Verunreinigungen), Produktionswasser aus Öl- und Erdgasbohrungen, Abwasser (z.B., aus komplexen organisch-chemischen Industrien, pharmazeutischer Verarbeitung, Pestizidherstellung, Kohlenwasserstoffraffination, Waschmitteln, Kunststoffen, Zellstoff- und Papierfabriken, Textilfarben, Produktionswasser, Landwirtschaft, Biokraftstoffen, chemischer Herstellung, toxischem Schwefelwasserstoff, Bromwasserstoff, Chlorwasserstoff, kommunalem Abwasser, Eisen- und Stahlindustrie, Kohlewerken und Gerbereien). Das Ausgangsmaterial kann chemische Substanzen enthalten (z. B., organische Moleküle, anorganische Moleküle, Zellulosen, Kohlenwasserstoffe, nicht-biokompatible Schadstoffe, Alkohole, Ethanol, Methanol, Isopropylalkohol, Pestizide, Glukose, Phenole, Carbonsäuren, Cyanid, Ammoniak, Essigsäure, Farbstoffe, Tenside, Chlorphenole, Aniline, perfluorierte Verbindungen und deren Familien, Metallionen (einschließlich Blei, Quecksilber, Chrom), Oxalsäure und Weinsäure).
....
Eine beispielhafte Photo-Elektrodialyse-Einheit, die mit dreidimensionalen Elektroden integriert ist, ist in FIG. 1-9 dargestellt. Die Einheit umfasst vier funktionale Kammern (nummeriert von 1 bis 4 und auch als erste Kammer, zweite Kammer, dritte Kammer und vierte Kammer bezeichnet). Lösungen, die erdreichreiche, elektrochemisch aktive Redoxspezies enthalten, zirkulieren durch die Kompartimente 1 und 4 ("Elektrolyt"-Kompartimente). Durch die Kompartimente 2 und 3 fließt eine Salzlösung. Die Kompartimente 1-4 sind durch abwechselnde Stapel von elektrisch aktiven Kationen- und Anionenaustauschermembranen (CEM und AEM) ionisch in Reihe geschaltet.
Ein erster beispielhafter Weg zur Erzielung der Elektrodialyse ist schematisch in FIG. 1 dargestellt. Der Prozess beginnt mit einem lichtinitiierten Ladungstransport. Die zirkulierenden Photozellen werden in Kompartiment 1 eingeführt. Unter geeigneten hydrodynamischen Bedingungen bilden die zirkulierenden Photozellen ein dreidimensionales Photoelektrodenbett (gepackt) und stehen in elektrischem Kontakt mit der Oberfläche der benachbarten Partikel sowie einer Elektrode aus transparentem leitendem Oxid (TCO). Die feststehende TCO-Elektrode fungiert als Elektronenübertragungseinheit, die durch einen "Kontakt-Ladungstransfer"-Mechanismus Ladung zum/vom umlaufenden Photozellenbett überträgt. Bei Bestrahlung reduzieren (oder oxidieren) die aufgehängten dreidimensionalen zirkulierenden Fotozellen die redoxaktiven Spezies in Kompartiment 1, während die Ladungen von den Fotozellen durch das TCO in Kompartiment 1 zur Elektrode in Kompartiment 4 übertragen werden, die die redoxaktiven Spezies oxidiert (oder reduziert), wodurch die Ladungsneutralität erhalten bleibt. Das Recycle-Kompartiment (Kompartiment 4) sorgt für die Vermischung der oxidierten und reduzierten elektroaktiven Spezies, um das elektrochemische Gleichgewicht wiederherzustellen.
Der Prozess setzt sich mit dem elektrochemischen potenzialgetriebenen Ionentransport fort. Der oben beschriebene Ladungstransferprozess erzeugt die notwendige Potenzialdifferenz, um den Ionentransport zwischen den Kompartimenten 1 bis 3 einzuleiten und die Ionenneutralität aufrechtzuerhalten. Bei dem in FIG. 2 dargestellten System erzeugt der photoelektrochemische Prozess einen Überschuss an S2-Ionen in Kompartiment 1, wodurch der Transfer von zwei Na+-Ionen aus Kompartiment 2 in Kompartiment 1 durch die elektrisch aktivierte kationenselektive Membran eingeleitet wird. Dieses lichtinitiierte Ionentransportereignis führt zur Demineralisierung von Kompartiment 2 und zur Aufkonzentration von Salzen in Kompartiment 3.
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