[實用新型]一種溶氧電極制氧器

無效

• 申請號: 200720032787.5
• 申請日: 2007-09-18
• 公開（公告）號: CN201132855Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 楊慶浩;程光旭
• 申請（專利權）人: 楊慶浩
• 主分類號: C25B1/02
• 分類號: C25B1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本實用新型涉及一種制氧裝置，具體為一種采用電化學方法制造(提取)氧氣的溶氧電極制氧器，國際專利分類號為Int.cl⁷.c25B1/02。

背景技術

傳統的制氧技術是采用空氣分離方法制造，但基于空氣分離技術的氧氣瓶吸氧方式的存在諸多不足。近年來國內外出現的一些制氧新技術。例如化學反應制氧技術，但該技術制氧量有限，一次投料，僅能維持10分鐘左右的氧氣量，且氧氣釋放曲線不平緩，使用麻煩，成本很高。目前國內外應用較多的是類似于專利ZL00246155.2介紹的變壓吸附制氧技術，且已經有多種商業制氧機產品面市。該技術雖可以連續循環制取氧氣，但制備氧氣純度低，達不到醫用保健標準，運行有噪音，成本也較高，不適合家庭和病人使用。

近年來，基于空氣電極技術發展起來的電化學制氧工藝逐漸受到重視，該技術是采用類似空氣電極陰極的溶氧電極膜，將空氣中的氧氣還原成OH^-吸收到堿性介質中，再在陽極氧化成O₂分離出來的制氧技術，該技術無污染、能量轉化和制氧效率高，連續使用成本低、操作方便，使用范圍廣等優點。以中國專利ZL?93115931.8、ZL?95116569.0、ZL?99238206.8、ZL?02276610.3、ZL?200320106390.8等為代表。但是，由于采用高濃度堿性電解液(KOH溶液)來制氧，且所使用的空氣電池中需要使用造孔劑造孔，孔徑大小很不均勻，長期使用中由于電解液在空氣的碳酸化、催化劑性能限制和電極滲漏等問題，實際電化學制氧的效率不高，應用受到很大限制。中國專利ZL99119555.8提出了使用近中性電解液來取代堿性電解液的制氧方法，但該方法需配套使用錳基催化劑，而在實際使用中錳基催化劑(氧化錳)易脫落、脫溶或水解變性等變化，產品不穩定。中國專利ZL?03120967.X發明內容針對其不足，做了一些改良，ZL?02277354.1則提出了采用水蒸氣提取氧氣的技術，但是上述技術由于催化性能有限，實際制氧能耗仍然比較高，氧氣產量比較小，而且在實際應用中存在滲漏問題，不利于大面積推廣。

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種溶氧電極制氧器，該溶氧電極制氧器具有氧氣純度高、安全可靠、無污染，可連續制氧、氧氣制備成本低廉、電極壽命長等優點。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案：

一種溶氧電極制氧器，該電化學氧氣發生器包括與電源連接的電解槽，電解槽內壁上分別設有空氣陰極和金屬陽極；電解槽內裝有電解液，其特征在于，所述的空氣陰極由依次層疊的催化膜、金屬網、第一防水透氣膜、第二防水透氣膜和聚四氟乙烯涂層組成。

本實用新型的其它特點是：

所述的金屬網為30目-80目的鍍鎳網或鎳網。

所述的電解液為堿性電解質，濃度為1～3mol/L，組分為氫氧化鉀和堿性鹽類混合物，KOH含量在60～100％之間。

所述的催化膜是由聚四氟乙烯乳液、炭載銀和活性炭混合軋制而成，厚度為0.1mm～0.5mm，其中，聚四氟乙烯乳液含60％重量的聚四氟乙烯，炭載銀為聚四氟乙烯重量的10％～60％，活性炭的含量為聚四氟乙烯重量20％～40％。

所述的炭載銀中的銀粉在活性炭上的擔載量為5％～20％。炭載銀主體為銀，添加有鉑、鈀等，采用熱分解還原法制備，其它貴金屬成分不超過5％；

所述的第一防水透氣膜和第二防水透氣膜均由聚四氟乙烯乳液和疏水性乙炔黑、活性炭混合軋制而成，厚度為0.2～1mm；其中，聚四氟乙烯乳液含60％重量的聚四氟乙烯，乙炔黑的含量為聚四氟乙烯重量5％～20％；活性炭的含量為聚四氟乙烯重量的20％～40％。

所述的電源為帶過載保護的恒流電流源。

本實用新型的溶氧電極制氧器，采用上述催化膜結構的空氣陰極，改善了催化性能，可連續安全產生高品質的生態健康型氧氣，氧氣純度在99％以上。配合負離子發生器等系統，效果更佳。有望促進空氣電極和制氧技術的進展和家庭氧氣終端的推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明制氧裝置的示意圖；

圖2為本發明制氧裝置使用的空氣陰極結構示意圖；

圖3為本發明的溶氧電極制氧器單片空氣電極性能圖

下面結合實施例及其附圖進一步敘述本發明：

具體實施方式