【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、从流体混合物中去除目标物种已经成为许多研究和开发的主题。例如，一直在努力通过抑制二氧化碳排放来缓解全球变暖。为此，已经探索了许多方法，包括热方法，以在二氧化碳产生的不同阶段捕获二氧化碳。路易斯酸气体去除的其他潜在应用包括直接从空气或通风空气中去除路易斯酸气体。
2、电摆动吸附是从气体混合物中捕获路易斯酸气体的替代方法。在电摆动吸附电池中，电极包括导电支架，例如碳纤维纸，其具有多种功能，包括为电子提供导电路径、为活性材料提供与电解质接触的表面积以及提供机械支撑以保持多孔结构。
3、仍然持续需要用于从流体混合物中捕获目标物种的改进的材料和方法。提供一种使用具有较薄电极的电摆动吸附电池来捕获路易斯酸气体的方法将是特别有利的。
技术实现思路
1、提供了一种从包含路易斯酸气体的流体混合物中分离路易斯酸气体的方法，该方法包括使流体混合物与以下物质接触：还原态的电活性物种；非水电解质；和稳定添加剂，以在路易斯酸气体和还原态的电活性物种之间形成阴离子加合物，其中电活性物种包括：氧化态和至少一种还原态，其中电活性物种与路易斯酸气体结合形成阴离子加合物，其中稳定添加剂包含阳离子路易斯酸、氢键给体或其组合，并且其中稳定添加剂以有效量存在，以在动力学上有利于由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成阴离子加合物，在热力学上有利于在阴离子加合物和还原的电活性物种之间的热力学平衡中形成阴离子加合物，或者在动力学上有利于由还原的电活性物种形成阴离子加合物，并且在热力学上有利于在
2、还提供了一种电化学装置，包括：腔室，该腔室包括与还原态的电活性物种电子连通的负极、非水电解质和稳定添加剂，其中该腔室被配置成接收包含路易斯酸气体的流体混合物，其中该电活性物种包括：氧化态，和至少一种还原态，其中电活性物种与路易斯酸气体结合形成阴离子加合物，其中稳定添加剂包含阳离子路易斯酸、氢键给体或其组合，并且其中稳定添加剂以有效量存在以：在动力学上有利于在路易斯酸气体和还原的电活性物种之间形成阴离子加合物，在热力学上有利于在阴离子加合物和还原的电活性物种之间的热力学平衡中形成阴离子加合物，或者在动力学上有利于在路易斯酸气体和还原的电活性物种之间形成阴离子加合物，并且在热力学上有利于在阴离子加合物和还原的电活性物种之间的热力学平衡中形成阴离子加合物。
3、进一步提供了一种气体分离系统，包括与气体入口和气体出口流体连通的多个电化学电池，其中多个电化学电池中的每一个包括：第一电极，其包含还原态的电活性物种，其中所述电活性物种包含氧化态和至少一种还原态，所述还原态与路易斯酸气体结合形成阴离子加合物；包含互补电活性层的第二电极；第一电极和第二电极之间的第一隔膜；非水电解质；和稳定添加剂，其中稳定添加剂包含阳离子路易斯酸、氢键给体或其组合，其中稳定添加剂以有效量存在以：在动力学上有利于由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成阴离子加合物，在热力学上有利于在阴离子加合物和还原的电活性物种之间的热力学平衡中形成阴离子加合物，或者在动力学上有利于由还原的电活性物种形成阴离子加合物，并且在热力学上有利于在阴离子加合物和还原的电活性物种之间的热力学平衡中形成阴离子加合物。
4、以下的附图和详细描述举例说明了上述和其他特征。
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1.一种从包含路易斯酸气体的流体混合物中分离路易斯酸气体的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中稳定添加剂不是支持电解质。
3.根据权利要求1所述的方法，其中至少一部分非水电解质是稳定添加剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在存在有效量的稳定添加剂的情况下，还原的电活性物种和路易斯酸气体之间的缔合常数大于在不存在有效量的稳定添加剂的情况下还原的电活性物种和路易斯酸气体之间的缔合常数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在有效量的稳定添加剂的存在下，由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成的阴离子加合物在动力学上比在不存在有效量的稳定添加剂的情况下由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成阴离子加合物更有利。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电活性物种包括电活性聚合物、电活性低聚物、电活性有机化合物、电活性无机络合物、电活性有机金属络合物或其组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电活性物种包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其中
9.根据权利要求1所述的方法，
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述非水电解质包括离子液体，
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述非水电解质包括含有螯合溶剂和盐的溶剂化离子液体，
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述电活性物种包含：为取代或未取代的醌或四酮的含醌化合物，包含衍生自取代或未取代的醌或四酮的重复单元的聚合物或低聚物，或其组合，
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂是阳离子路易斯酸，且半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间形成的阴离子加合物在热力学上比半醌阴离子或醌二阴离子与阳离子路易斯酸之间形成的阴离子加合物更稳定。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在阳离子路易斯酸的存在下，半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的反应平衡常数大于在不存在阳离子路易斯酸的情况下半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的反应平衡常数。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子路易斯酸和所述阴离子加合物之间的离子键强度大于半醌阴离子或醌二阴离子和阳离子路易斯酸之间的离子键强度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子路易斯酸和所述阴离子加合物之间的缔合常数大于半醌阴离子或醌二阴离子和阳离子路易斯酸之间的缔合常数。
17.根据权利要求1所述的方法，其中在有效量的阳离子路易斯酸的存在下，半醌阴离子或醌二阴离子和路易斯酸气体之间的缔合常数大于在不存在有效量的阳离子路易斯酸的情况下半醌阴离子或醌二阴离子和路易斯酸气体之间的缔合常数。
18.根据权利要求1所述的方法，其中在有效量的阳离子路易斯酸的存在下，由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成阴离子加合物在动力学上比在不存在有效量的稳定添加剂的情况下由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成阴离子加合物更有利。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子路易斯酸包含金属阳离子，优选其中所述金属阳离子是第1族元素、第2族元素、稀土元素、第11族元素、第12族元素、第13族元素或其组合；更优选地其中所述金属阳离子是Li、Na、K、Mg、Ca、Sc、La、Al、Zn或其组合。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述非水电解质包括溶剂化离子液体，所述溶剂化离子液体包含螯合溶剂和盐，其中所述盐包含阳离子路易斯酸的金属阳离子。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂包含氢键给体，优选其中氢键给体的氢原子和阴离子加合物之间的氢键强度大于氢键给体的氢原子和半醌阴离子或醌二阴离子之间的氢键强度。
22.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂为氢键给体，并且半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的阴离子加合物在热力学上比半醌阴离子或者醌二离子与氢键给体之间形成的加合物更稳定。
23.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂是氢键给体，且在存在氢键给体的情况下半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的反应平衡常数大于在不存在氢键给体的情况下半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的反应平衡常数。
24.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂是氢键给体，且氢键给体和阴离子加合物之间的缔合常数大于半醌阴离子或醌二阴离子和氢键给体之间的缔合常数。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂是氢键给体，且在有效量的氢键给体的存在下，半醌...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种从包含路易斯酸气体的流体混合物中分离路易斯酸气体的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中稳定添加剂不是支持电解质。
3.根据权利要求1所述的方法，其中至少一部分非水电解质是稳定添加剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在存在有效量的稳定添加剂的情况下，还原的电活性物种和路易斯酸气体之间的缔合常数大于在不存在有效量的稳定添加剂的情况下还原的电活性物种和路易斯酸气体之间的缔合常数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在有效量的稳定添加剂的存在下，由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成的阴离子加合物在动力学上比在不存在有效量的稳定添加剂的情况下由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成阴离子加合物更有利。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电活性物种包括电活性聚合物、电活性低聚物、电活性有机化合物、电活性无机络合物、电活性有机金属络合物或其组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电活性物种包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其中
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述非水电解质包括有机电解质、离子液体、溶剂化离子液体或其组合，
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述非水电解质包括离子液体，
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述非水电解质包括含有螯合溶剂和盐的溶剂化离子液体，
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述电活性物种包含：为取代或未取代的醌或四酮的含醌化合物，包含衍生自取代或未取代的醌或四酮的重复单元的聚合物或低聚物，或其组合，
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定添加剂是阳离子路易斯酸，且半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间形成的阴离子加合物在热力学上比半醌阴离子或醌二阴离子与阳离子路易斯酸之间形成的阴离子加合物更稳定。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在阳离子路易斯酸的存在下，半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的反应平衡常数大于在不存在阳离子路易斯酸的情况下半醌阴离子或醌二阴离子与路易斯酸气体之间的反应平衡常数。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子路易斯酸和所述阴离子加合物之间的离子键强度大于半醌阴离子或醌二阴离子和阳离子路易斯酸之间的离子键强度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子路易斯酸和所述阴离子加合物之间的缔合常数大于半醌阴离子或醌二阴离子和阳离子路易斯酸之间的缔合常数。
17.根据权利要求1所述的方法，其中在有效量的阳离子路易斯酸的存在下，半醌阴离子或醌二阴离子和路易斯酸气体之间的缔合常数大于在不存在有效量的阳离子路易斯酸的情况下半醌阴离子或醌二阴离子和路易斯酸气体之间的缔合常数。
18.根据权利要求1所述的方法，其中在有效量的阳离子路易斯酸的存在下，由还原的电活性物种和路易斯酸气体形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：萨哈格·沃斯奇恩，亚历山大·雷斯，卡梅伦·罗杰斯，亚历克斯·默里，吴锡俊，
申请(专利权)人：沃道克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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