[發(fā)明專利]用于制備含金屬離子或準金屬的化合物和過氧根、離子或自由基物質的電化學方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680014658.5
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN107532309B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: X·多明格斯貝內通;Y·阿爾瓦雷茲伽萊戈;C·波爾圖卡雷羅;K·吉杰貝爾斯;S·拉加瑪尼
• 申請（專利權）人: 威拓股份有限公司
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江磊;項丹

1.一種電化學方法，所述電化學方法用于從包含金屬元素或準金屬元素、或其二種以上混合物的至少一種水溶性前體化合物中以至少一種反應產物的納米顆粒的形式回收一種金屬元素或準金屬元素、或其兩種以上混合物的反應產物，其中，所述方法包括如下步驟：

-將水溶性前體化合物溶液供應至電化學電池陰極室中水基陰極電解液中，所述電化學電池裝備有包括氣體擴散電極的陰極，其中，所述氣體擴散電極包括BET表面積為至少50m²/g的多孔電化學活性材料，

-將陰極電解液的pH調整至小于水溶性前體化合物pKa的pH，

-將至少一種氧化劑氣體供應至氣體擴散電極，

-向陰極施加電化學勢，以導致至少一種氧化劑氣體還原為能與包含金屬元素或準金屬元素、或其二種以上混合物的陽離子反應的一種或多種對應的過氧根、離子和/或自由基活性物質，以形成平均粒度等于或小于30.0nm的至少一種反應產物的至少一種納米顆粒。

2.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，至少一種水溶性前體化合物包含金屬或準金屬元素陽離子形式的金屬元素或準金屬元素，或者至少一種水溶性前體化合物包含含有一種金屬元素或準金屬元素、或其兩種以上混合物的陽離子，或者，至少一種水溶性前體化合物包含兩種或更多種的上述化合物的混合物。

3.如權利要求1或2中所述的電化學方法，其特征在于，所述氧化劑氣體是無機氧化劑氣體、或者兩種或更多種該氣體的混合物。

4.如權利要求3所述的電化學方法，其特征在于，所述無機氧化劑氣體選自下組：臭氧、氧氣、碳氧化物、氮氧化物、鹵素氧化物、硫氧化物、鹵素、空氣、生物氣體、煙氣、酸性氣體、燃燒廢氣、或兩種或更多種的上述氣體的混合物。

5.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，將氧化劑氣體供應至氣體擴散電極的供應速率是可變的。

6.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，供應至氣體擴散電極的氧化劑氣體的分壓是可變的。

7.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，以水溶性前體的水溶液形式將至少一種水溶性前體化合物供應至水基陰極電解液中。

8.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，以固體形式將至少一種水溶性前體化合物供應至水基陰極電解液中，并且至少一種水溶性前體化合物至少部分溶解于陰極電解液。

9.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，供應至水基陰極電解液的至少一種水溶性前體化合物的濃度是可變的。

10.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，所述陰極電解液的離子電導率為至少1.0mS/cm。

11.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，所述電化學活性材料包括具有至少一種弱酸性或弱堿性官能團或者至少一種弱酸性和弱堿性官能團的混合物的活性表面，弱酸性官能團的pKa為2.0至7.0，并且弱堿性官能團的pKa為7.0至12.0。

12.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，氣體擴散電極的電化學活性表面的親水側包括在施加電化學勢時可極化或去質子化的多個官能團。

13.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，在將水溶性前體化合物供應至陰極室之前，將陰極電解液的pH調整至pH≤7。

14.如權利要求1所述的電化學方法，其特征在于，將弱質子電解液的水溶液供應至陰極電解液，所述弱質子電解液是pKa為7至12的弱質子堿或pKa為2至7的弱質子酸。