[發(fā)明專利]一種基于CFRP材料的電促進(jìn)異相催化回收裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811333171.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109518264B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱繼華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: C25F1/04
• 分類號: C25F1/04
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種基于CFRP材料的電促進(jìn)異相催化回收裝置的控制方法，其特征在于，所述回收裝置包括外接電源，裝有電解液的電解槽，一端插入到所述電解液中的CFRP樣品以及金屬片，所述電解液中包含氯離子和磷鎢酸；所述CFRP樣品的另一端與外接電源的正極連接，所述金屬片的另一端與外接電源的負(fù)極連接；其控制方法包括步驟：

將CFRP樣品和金屬片的一端插入電解槽的電解液中，將CFRP樣品和金屬片的另一端分別與外界電源的正極和負(fù)極連接，所述電解液中包含氯離子和磷鎢酸，所述氯離子的濃度為20g/L，所述電解液中磷鎢酸的濃度為2g/L；

開啟并控制所述外接電源，使所述CFRP樣品反應(yīng)區(qū)的電流密度為4.5A/m²，所述電流密度的大小根據(jù)所述CFRP樣品暴露于所述電解液的表面積大小進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)所述外接電源通電后，所述金屬片附近發(fā)生析氫反應(yīng)，即H⁺ 離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣，2H⁺+2e^-1→H₂；所述CFRP樣品附近則發(fā)生析氯反應(yīng)，即Cl^-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氯氣，2Cl^--2e^-→Cl₂，所述CFRP樣品附近生成的氯氣部分可再溶于水生成次氯酸產(chǎn)物，而氯氣和次氯酸均能夠有效破壞環(huán)氧大分子聚合物中的C-N鍵和C-C鍵，這時作為連接環(huán)氧樹脂的固化物的氨基就會斷開，使得環(huán)氧大分子聚合物降解為小分子聚合物進(jìn)入溶液中，從而得到干凈的、性能較佳的碳纖維絲；所述電解液中的磷鎢酸作為反應(yīng)催化劑，能夠有效促進(jìn)析氯反應(yīng)的發(fā)生，加速CFRP樣品中環(huán)氧樹脂的降解，從而高效快速地回收到碳纖維絲；所述電解液中的磷鎢酸作為一種強(qiáng)氧化劑，當(dāng)其濃度為2g/L時，還可在回收的碳纖維絲中引入過多的O-C＝O基團(tuán)，從而增強(qiáng)回收碳纖維絲的界面剪切強(qiáng)度；電解反應(yīng)3天后，從所述CFRP樣品中回收得到碳纖維絲；所述CFRP為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于CFRP材料的電促進(jìn)異相催化回收裝置的控制方法，其特征在于，所述金屬片為不銹鋼片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于CFRP材料的電促進(jìn)異相催化回收裝置的控制方法，其特征在于，所述CFRP樣品為胺類物質(zhì)固化的CFRP樣品。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于CFRP材料的電促進(jìn)異相催化回收裝置的控制方法，其特征在于，預(yù)先對所述CFRP樣品的中間區(qū)域進(jìn)行絕緣處理，并將CFRP樣品劃分成通電區(qū)、絕緣區(qū)以及反應(yīng)區(qū)。