物，即聚横苯乙締（PSS)，则使PSS混合到溶液中W制成 PANI-PSS，因此PSS不能移动，从而驱动水中存在的阳离子化移动。
[0103][反应方程式13]
[0104]
[010引因此，当通过-的。-凹。描述氧化形式的PANI-PSS聚合物时，可通过下面的反 应方程式14和反应方程式15表示用在该实施方式中使用的电渗透累中的电极反应。
[0106][反应方程式14]
[0107] (+)电极：-[P]n- [S田n- - -[Pin- [S-]n- +nf+ne [010引[反应方程式15]
[010引（-)电极：-[Pin-[S]n- +nf+ne- -的n-[S田n
[0110] 关于根据本发明的使用可逆电极反应的电渗透累10、20中的电极反应的条件，优 选可发生可逆电极反应，氧化物质和还原物质均可稳定存在，并且氧化反应和还原反应伴 随离子的移动，尤其是，伴随的移动的反应包括所有的质子禪合电子转移反应（PCET)，其 在自然和普通化学反应的领域中熟知。
[0111] 根据实施方式，可W在长时间保持其尺寸和结构的同时使得电渗透累能够移动大 体积的流体，使得电极能够被可逆反应修复，并提高电渗透累的可用性，而不产生气体。
[0112] 已经参照附图描述了本发明，但是自然地可在本发明的技术构思内对本发明做出 各种修改和变化。因此，本发明的范围不应受限于已经描述的那些实施方式，而应该由下面 的权利要求和它们的等同方式来限定。
【主权项】
1. 一种使用可逆电极反应的电渗透栗，其包括： 允许流体移动的膜；以及 分别布置在所述膜的两侧上的第一电极和第二电极，并且所述第一电极和第二电极由 允许所述流体流动的多孔材料或结构和引起可逆电化学反应的材料组成， 其中，交替且反向地提供电压给所述第一电极和所述第二电极，使得所述电化学反应 交替地正向和反向重复，结果所述流体的移动方向的交替变化产生栗送力以修复所述第一 电极和所述第二电极。2. 如权利要求1所述的电渗透栗，其进一步包括 流体通道，所述流体通道提供在所述栗的两侧中移动的流体的的移动通道，所述流体 通道夹入所述膜与所述第一电极和所述第二电极之中。3. 如权利要求2所述的电渗透栗， 其中所述流体通道由分别连接到所述第一电极和所述第二电极的第一空心帽和第二 空心帽组成，并且所述第一空心帽和所述第二空心帽设有用于管的连接连接部分。4. 如权利要求3所述的电渗透栗， 其中由导电材料制成的第一接触带和第二接触带分别插入到所述第一电极和所述第 二电极的外周表面。5. 如权利要求1所述的电渗透栗， 其中所述第一电极或所述第二电极为能够通过可逆电化学反应产生一价阳离子的材 料。6. 如权利要求1所述的电渗透栗， 其中所述第一电极或所述第二电极由能够通过可逆电化学反应消耗一价阳离子的材 料组成。7. 如权利要求1所述的电渗透栗， 其中所述第一电极或所述第二电极包括Ag/Ag20、MnO(OH)、和聚苯胺（PANI)中的任一 种。8. 如权利要求1所述的电渗透栗， 其中所述第一电极或所述第二电极包括金属氧化物、聚合物、和金属六氰合铁酸盐中 的一种或多种。9. 如权利要求8所述的电渗透栗， 其中，所述金属氧化物包括选自由钼氧化物（MoO3)、钨氧化物（WO3)、铈氧化物（CeO2)、 和多金属氧酸盐组成的组中的一种或多种物质。10. 如权利要求8所述的电渗透栗， 其中所述聚合物包括选自由聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物、聚硫堇、和 醌聚合物组成的组中的一种或多种物质。11. 如权利要求8所述的电渗透栗， 其中所述金属六氰合铁酸盐包括选自由普鲁士蓝、铁六氰合铁酸盐（FeHCF)、铜六氰合 铁酸盐（CuHCF)、和钴六氰合铁酸盐（CoHCF)组成的组中的一种或多种物质。12. -种流体栗送系统，其包括： 电渗透栗，所述电渗透栗包括：允许流体移动的膜；分别布置在所述膜的两侧上的第 一电极和第二电极，并且所述第一电极和第二电极由允许所述流体流动的多孔材料或结构 和引起可逆电化学反应的材料组成；以及电源，所述电源交替且反向地提供电压给所述第 一电极和所述第二电极，以提供栗送力给转移目标流体；以及 提供在所述电渗透栗的至少一端中的以使所述流体与所述转移目标流体彼此分离的 分离器， 其中，交替且反向地提供电压给所述第一电极和所述第二电极，使得所述电化学反应 交替地正向和反向重复，结果由于所述流体的重复的正向移动和反向移动，通过所述分离 器将抽吸力和排放力重复地传递到所述转移目标流体。13. 根据权利要求12所述的流体栗送系统， 其中所述电化学反应以正向和反向交替重复进行，以重复消耗并修复所述第一电极和 所述第二电极中的每个电极，并保持所述电极的初始状态。14. 根据权利要求12所述的流体栗送系统， 其中，所述电源包括： DC供电设备，其向所述第一电极和所述第二电极中的每个电极提供DC电压的；以及 电压方向转换设备，其在每设置时间交替且反向地转换向所述第一电极和所述第二电 极中的每个电极提供的DC电压。15. 根据权利要求12所述的流体栗送系统， 其中所述电渗透栗包括流体通道，所述流体通道提供在所述栗的两侧中移动的所述流 体的移动通道，所述流体通道夹入所述膜与所述第一电极和所述第二电极之中。16. 根据权利要求15所述的流体栗送系统， 其中所述流体通道包括连接到所述第一电极的第一空心帽和连接到所述第二电极的 第二空心帽。17. 根据权利要求15所述的流体栗送系统， 其中在所述流体通道的至少一端提供所述分离器。18. 根据权利要求12所述的流体栗送系统，其进一步包括： 插入到所述第一电极的外周表面的第一接触带；以及 插入到所述第二电极的外周表面的第二接触带。19. 根据权利要求12所述的流体栗送系统，其进一步包括： 传输线，所述传输线提供从所述电渗透栗接受所述栗送力的路径并且传输所述转移目 标流体。20. 根据权利要求19所述的流体栗送系统，其进一步包括： 第一阀和第二阀，所述第一阀和所述第二阀设置在所述传输线的两端，并且打开或关 闭所述第一阀和所述第二阀以允许或限制所述转移目标流体的流动；以及 栗送管线，所述栗送管线在所述第一阀和所述第二阀之间从所述传输线分支，以连接 到所述电渗透栗并将所述栗送力传递到所述传输线。21. 根据权利要求20所述的流体栗送系统， 其中相反地操作所述第一阀和所述第二阀的所述打开和所述关闭。22. 根据权利要求21所述的流体栗送系统， 其中当所述抽吸力被传递到所述转移目标流体时，打开所述第一阀，并且关闭所述第 二阀。23. 根据权利要求21所述的流体栗送系统， 其中当所述排出力被传递到所述转移目标流体时，关闭所述第一阀，并且打开所述第 二阀。24. 根据权利要求20所述的流体栗送系统， 其中所述第一阀和所述第二阀为止逆阀。25. 根据权利要求12所述的流体栗送系统，其进一步包括 阻塞物，其被提供以在所述分离器由于所述流体的移动而移动时限制所述分离器的移 动距离。26. 根据权利要求25所述的流体栗送系统， 其中在所述分离器的两侧均提供所述阻塞物。27. 根据权利要求12所述的流体栗送系统， 其中所述第一电极或所述第二电极通过所述可逆电化学反应产生一价阳离子，而另一 个电极消耗一价阳离子。28. 根据权利要求27所述的流体栗送系统， 其中所述第一电极和所述第二电极包括Ag/Ag20、MnO(OH)、和聚苯胺（PANI)中的任一 种。29. 根据权利要求27所述的流体栗送系统， 其中所述第一电极和所述第二电极包括金属氧化物、聚合物和金属六氰合铁酸盐中的 一种或多种。30. 根据权利要求29所述的流体栗送系统， 其中所述金属氧化物包括选自由钼氧化物（MoO3)、钨氧化物（WO3)、铈氧化物（CeO2)、 和多金属氧酸盐组成的组中的一种或多种物质。31. 根据权利要求29所述的流体栗送系统， 其中所述聚合物包括选自由聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物、聚硫堇、和 醌聚合物组成的组中的一种或多种物质。32. 根据权利要求29所述的流体栗送系统， 其中所述金属六氰合铁酸盐包括选自由普鲁士蓝、铁六氰合铁酸盐（FeHCF)、铜六氰合 铁酸盐（CuHCF)、和钴六氰合铁酸盐（CoHCF)组成的组中的一种或多种物质。33. 根据权利要求12所述的流体栗送系统， 其中所述分离器包括隔膜、聚合物膜、和滑块中的一种。
【专利摘要】提供了使用可逆电极反应的电渗透泵。所述使用可逆电极反应的电渗透泵包括：允许流体移动的膜；以及分别布置在所述膜的两侧中的第一电极和第二电极，并且所述第一电极和第二电极由允许所述流体流动的多孔材料或结构和引起可逆电化学反应的材料组成，其中交替且反向地提供电压给所述第一电极和所述第二电极，使得所述电化学反应交替地正向和反向重复，结果所述流体的移动方向的交替变化产生泵送力以修复所述第一电极和所述第二电极。
【IPC分类】B01D61/42, B81B7/02, F04B19/00, F04B37/02
【公开号】CN105189338
【申请号】CN201380074754
【发明人】申运燮
【申请人】西江大学校产学协力团
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2013年12月18日
【公告号】US20160025083, WO2014112726A1