[發(fā)明專利]一種合成納米氧化亞銅的電化學裝置和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811334074.3
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109208020A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 王云海;馬倩;蒲開波
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東順德西安交通大學研究院;西安交通大學
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00;C25B9/08;C25B11/06;C25B11/12;C25B13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種合成納米氧化亞銅的電化學裝置，其特征在于，包括反應器，反應器內(nèi)由隔膜(5)分隔形成的陰極室(3)和陽極室(4)，設置在陰極室(3)中的陰極(1)，設置在陽極室(4)中的陽極(2)，以及經(jīng)導線連接在陰極(1)和陽極(2)之間的負載(6)；

所述的陰極室(3)盛有含銅離子或絡合銅離子的水溶液，陽極室(4)盛有甲醇水溶液，陰極室(3)和陽極室(4)均含有的支持電解質(zhì)；

所述的陽極(2)由具有電催化氧化甲醇活性的催化劑涂敷在碳布基底上制成；陰極(1)采用鈦、銅、碳或石墨制成，隔膜(5)用于阻止陰極室(3)的銅離子擴散到陽極(2)，阻止陽極室(4)甲醇擴散到陰極(1)，且能導通氫離子或氫氧根離子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學裝置，其特征在于，所述的陰極(1)采用鈦網(wǎng)、鈦板、鈦棒、銅網(wǎng)、銅箔、銅絲、碳布、碳氈、石墨板或石墨棒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學裝置，其特征在于，具有電催化氧化甲醇活性的催化劑采用Pt/C或Pt-Ru/C。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學裝置，其特征在于，所述的隔膜(5)為陽離子交換膜或陰離子交換膜或者雙極膜。

5.一種合成納米氧化亞銅的電化學方法，其特征在于，包括如下步驟，

步驟1，將由具有電催化氧化甲醇活性的催化劑涂敷在碳布基底上制成的陽極(2)，插入到盛有甲醇水溶液的陽極室(4)中；將由鈦、銅、碳或石墨制成的陰極(1)，插入到盛有含銅離子或絡合銅離子的水溶液的陰極室(3)中；陰極室(3)和陽極室(4)之間設置有隔膜(5)，陰極室(3)和陽極室(4)內(nèi)均添加有支持電解質(zhì)，將陰極(1)和陽極(2)通過負載(6)連接后形成電化學反應體系；所述的隔膜(5)用于阻止陰極室(3)的銅離子擴散到陽極(2)，阻止陽極室(4)的甲醇擴散到陰極(1)，且能導通氫離子或氫氧根離子；

步驟2，在負載(6)電阻值為5-5000歐姆的條件下，反應0.5-60小時后，在陰極(1)上直接沉淀生成納米氧化亞銅顆粒。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學方法，其特征在于，所述的納米氧化亞銅顆粒呈纖維狀顆?；蚱瑺铑w粒。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學方法，其特征在于，所述的陰極室(3)內(nèi)的含銅離子或絡合銅離子的水溶液的體積濃度為0.001-1摩爾每升。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學方法，其特征在于，所述的陰極室(3)內(nèi)的含銅離子或絡合銅離子的水溶液采用硫酸銅-氨水形成的銅氨溶液或硫酸銅溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學方法，其特征在于，所述的陽極室(4)內(nèi)的甲醇水溶液體積濃度為0.01-10摩爾每升。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成納米氧化亞銅的電化學方法，其特征在于，所述的支持電解質(zhì)采用硫酸鈉、硫酸鉀、硝酸鈉、硝酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硝酸和硫酸中的至少一種，其體積濃度為0.02-1.5摩爾每升。