[发明专利]用于集成式太阳能光渗析的系统和方法

权利要求书

1.一种用于使流体去离子的去离子系统(200)，所述系统包括：

a)用于包含所述流体的室(210)；以及

b)布置在所述室中的多个离子交换(IX)膜(110)以将所述室分成四个分室隔室，

其中所述IX膜中的至少一个包括与所述IX膜共价结合的光敏染料，在本文中称为染料敏化IX膜，其中当暴露于光子源时，所述光敏染料被配置为进行再生光驱动离解反应或光驱动缔合反应以生成或去除带正电荷的移动离子和/或带负电荷的移动离子，其中所述流体中的离子在分室隔室之间迁移以影响所述隔室的至少一个中的所述流体的去离子。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述染料敏化IX膜由两层或更多层组成，其中所述层中的至少一层是光敏的以用于直接光驱动离子泵浦。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述染料敏化IX膜包括并列在一起的阳离子交换膜和阴离子交换膜，其中所述光敏染料与所述膜中的一个共价结合以用于直接光驱动离子泵浦。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述染料敏化IX膜包括并列在一起的阳离子交换膜、阴离子交换膜和光敏染料敏化聚合物膜，其中所述光敏染料与所述聚合物膜共价结合以用于光驱动离子泵浦。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述层光学串联地堆叠以形成串联膜结构。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，将所述层退火到一个或多个额外的膜上，以使光驱动离子泵浦膜能够以对称的离子分布运行。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述IX膜包括光敏离子泵浦膜，所述光敏离子泵浦膜仅迁移带正电荷的离子或仅迁移带负电荷的离子或以对称的离子分布运行。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，一个隔室被配置为去离子的，另一隔室被配置为盐浓缩的，并且其他两个隔室被配置为酸性的或碱性的。

9.一种用于使流体去离子的去离子系统(200)，所述系统包括：

a)用于包含所述流体的室(210)；以及

b)布置在所述室中的两个离子交换(IX)膜(110)以将所述室分成两个分室隔室，其中所述IX膜中的至少一个包括与所述IX膜共价结合的光敏染料，在本文中称为染料敏化IX膜，其中当暴露于光子源时，所述光敏染料被配置为进行再生光驱动离解反应或光驱动缔合反应以生成或去除带正电荷的移动离子和/或带负电荷的移动离子，其中所述流体中的离子在所述两个分室隔室之间迁移以影响所述隔室的至少一个中的所述流体的去离子。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述染料敏化IX膜是光敏的以用于光驱动盐离子泵浦。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述染料敏化IX膜包括阳离子交换膜或阴离子交换膜，其中所述光敏染料与所述膜共价结合。

12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述染料敏化IX膜包括与光敏染料敏化聚合物膜并列的阳离子交换膜或阴离子交换膜，其中所述光敏染料与所述聚合物膜共价结合以用于光驱动离子泵浦。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述IX膜包括仅迁移带正电荷的离子或仅迁移带负电荷的离子的光敏离子泵浦膜。

14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述两隔室分室包括在容器中的电池，其中所述电池是包括染料敏化IX膜和阳离子交换膜或阴离子交换膜的内部隔室。

15.根据权利要求9所述的系统，其中，所述两个IX膜将所述室分为两个隔室，使得一个隔室被配置为去离子的或脱盐的并且一个隔室被配置为离子浓缩的。