[發明專利]陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201910947665.6
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110559853B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張禮知;賈法龍;嚴義清;嚴方升;李普煊
• 申請（專利權）人: 華中師范大學;深圳市普瑞美泰環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72;B01D53/32
• 代理公司: 深圳市恒程創新知識產權代理有限公司 44542
• 代理人: 鄒新華

1.一種陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的裝置，其特征在于，所述去除氣態污染物的裝置包括電化學反應器，所述電化學反應器包括電源、陽極、陰極、質子交換膜、陽極氣流通道及陰極氣流通道，所述質子交換膜設于所述陽極和所述陰極之間，所述陽極、所述質子交換膜及所述陰極夾緊設置，所述陽極設于所述陽極氣流通道內，所述陰極設于所述陰極氣流通道內，所述陽極為負載金屬氧化物催化劑的第一多孔導電吸附材料電極，所述陰極為負載含鐵催化劑的第二多孔導電吸附材料電極，所述第一多孔導電吸附材料和所述第二多孔導電吸附材料為碳材料；

所述含鐵催化劑為含鐵材料和多孔導電吸附材料載體的復合材料催化劑，所述含鐵材料為納米鐵、三氧化二鐵、四氧化三鐵、羥基氧化鐵、磷酸鐵鋰、鉬酸亞鐵、金屬有機骨架材料中的至少一種；所述多孔導電吸附材料載體為氮摻雜碳、氮化碳、活性炭、碳納米管、石墨烯中的至少一種；

所述金屬氧化物催化劑為錫氧化物催化劑、鉻氧化物催化劑、錳氧化物催化劑、鉛氧化物催化劑、鉬氧化物催化劑、銦氧化物催化劑及鈦氧化物催化劑中的至少一種。

2.如權利要求1所述的陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的裝置，其特征在于，所述含鐵催化劑的負載量范圍為0.1%-50%；

和/或，所述金屬氧化物催化劑的負載量范圍為0.1%-50%。

3.如權利要求1所述的陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的裝置，其特征在于，所述第一多孔導電吸附材料電極為碳紙電極、碳布電極、碳顆粒布電極中的一種；

和/或，所述第二多孔導電吸附材料電極為碳紙電極、碳布電極、碳顆粒布電極中的一種。

4.如權利要求1至3中任一項所述的陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的裝置，其特征在于，所述電化學反應器設置有多個，多個所述電化學反應器并聯或串聯設置。

5.如權利要求1至3中任一項所述的陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的裝置，其特征在于，所述電化學反應器設置有多個，多個所述電化學反應器并聯設置，且相鄰兩個所述電化學反應器之相對電極位于同一氣流通道內；

或，所述電化學反應器設置有多個，多個所述電化學反應器串聯設置，且相鄰兩個所述電化學反應器之相對電極位于同一氣流通道內。

6.一種陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的方法，應用于權利要求1至5中任一項所述的陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的裝置，其特征在于，所述去除氣態污染物的方法包括以下步驟：

將含氣態污染物的空氣分別通入陽極氣流通道內和陰極氣流通道內。

7.如權利要求6所述的陽極和陰極同步電化學法去除氣態污染物的方法，其特征在于，在將含氣態污染物的空氣分別通入陽極氣流通道內和陰極氣流通道內的步驟中，包括：

在所述陽極和所述陰極之間施加0.5V-36V的直流電壓，并控制去除過程中的反應溫度范圍為-20℃至120℃，含氣態污染物的空氣的流速范圍為0.001m/s-10m/s，濕度范圍為5%-95%。