[發明專利]一種2-乙基蒽醌改性氣體擴散電極及其制備方法

有效

• 申請號: 201010103376.7
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101774666A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 王峰;王盛;吉靜;劉景軍
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種2-乙基蒽醌改性氣體擴散電極，其特征在于，該電極由氣體擴散層和催化層組成，所述的氣體擴散層為疏水性碳布(1)及涂覆在疏水性碳布上的石墨化Vulcan?72炭黑和聚四氟乙烯的共混物(2)，其中，石墨化Vulcan?72炭黑與聚四氟乙烯的質量比為1.5～4∶1，疏水性碳布起到集流體和支撐體的作用；所述的催化層(3)為涂覆到擴散層共混物(2)上的2-乙基蒽醌、Vulcan?72炭黑和聚四氟乙烯共混物(3)，Vulcan?72炭黑與聚四氟乙烯的質量比為1.5～4∶1，2-乙基蒽醌的質量相對于Vulcan?72炭黑和聚四氟乙烯總質量的比為10～40％。

2.按照權利要求1的2-乙基蒽醌改性氣體擴散電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將一塊碳布浸置在5％聚四氟乙烯乳液中5～10s，在80℃下烘干10～30min后稱量，碳布增重5～10％，然后在馬弗爐中360℃下煅燒3～5min，得到作為集流體和支撐體的疏水性碳布；

2)將Vulcan72炭黑在2800℃下高溫石墨化處理2h得到石墨化Vulcan?72炭黑，將石墨化Vulcan?72炭黑溶解在異丙醇中，而后加入質量分數為60％的聚四氟乙烯乳液，石墨化炭黑與異丙醇的質量比為0.009～0.015∶1，石墨化炭黑與聚四氟乙烯乳液的質量比為0.9～2.4∶1，攪拌均勻后涂抹在疏水性碳布上，使單位面積碳布上涂敷的上述混合液的含碳黑量為0.0075～0.01g/cm²，80℃下干燥1～3h，在馬弗爐中360℃下煅燒3～5min后，在0.7～2.1MPa室溫下冷壓30～120s，得到氣體擴散層；?

3)將異丙醇和去離子水的混合溶液作為分散劑，異丙醇與去離子水的體積比為1∶4～6；將有機催化劑2-乙基蒽醌和Vulcan72炭黑溶解在異丙醇和去離子水的混合溶液中，而后加入質量分數為60％的聚四氟乙烯乳液，Vulcan72炭黑與異丙醇和去離子水的混合溶液的質量比為0.0072～0.0120∶1，Vulcan?72炭黑與聚四氟乙烯乳液的質量比為0.9～2.4∶1，2-乙基蒽醌的質量相對于Vulcan?72炭黑和聚四氟乙烯總質量的比為10～40％，攪拌均勻后涂抹在氣體擴散層炭黑一側之上，使單位面積碳布上涂敷的上述混合液的含碳量為0.0075～0.01g/cm²，110℃下干燥10～24h，使催化劑液化重結晶，在熱壓機上于0.7～2.1MPa、110℃下壓制30～120s，再于0.7～2.1MPa、310℃下壓制30～120s，使催化劑氣化重結晶，得到氣體擴散電極。?