[发明专利]用于电化学水软化的转化材料

权利要求书

1.一种水软化装置，包括：

容器，其被构造成容纳具有第一浓度c₁的游离钙离子的水溶液；

第一电极，其被布置成与所述水溶液流体连通，第一电极包括具有第一组成和与第一组成共存的第二组成的转化材料，第一组成包括键合到其的钙离子并且第二组成包括键合到其的钠离子；以及

电源，其被构造成在第一操作状态下向第一电极供应电流，使得第二组成用所键合的钠离子来交换所述水溶液中的游离钙离子并转化成第一组成，以产生具有第二浓度c₂的游离钙离子的软水溶液，

其中，第一电极被构造成在第二操作状态下电连接到负载，使得第一组成用所键合的钙离子来交换所述水溶液中的游离钠离子并转化成第二组成，以产生具有第三浓度c₃的游离钙离子的废水溶液，其中c₃ c₁ c₂。

2.根据权利要求1所述的水软化装置，还包括第二电极，其被布置成与所述水溶液流体连通，其中，所述电源被构造成在第一操作状态下向第一和第二电极供应电流，并且其中，在第一操作状态下的第一和第二电极的电压在-1.0 V至1.5 V的范围内。

3.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，所述转化材料包括由铜、铁、镁、锰、镍、磷、硅和氧中的至少两种或更多种组成的化合物部分，第一组成的钙离子和第二组成的钠离子分别键合到所述化合物部分。

4.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中X是Cu、Fe之一或Cu和Fe的混合。

5.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中x是1或2之一。

6.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中x是2或3之一。

7.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中x、y和M具有下表的任一行中的值：

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8.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中x、y、z和M具有下表的任一行中的值：

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9.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中x和y具有下表的任一行中的值：

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10.根据权利要求1所述的水软化装置，其中，第一组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，并且第二组成包括至少10重量百分比的由化学式表示的化合物，其中x、y和M具有下表的任一行中的值：

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