[發明專利]一種陰極氧還原臭氧發生器及其使用方法

在審

• 申請號: 202010375436.4
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111575734A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 姚宇希;范峰強;魏燕;侯向理
• 申請（專利權）人: 浙江高成綠能科技有限公司
• 主分類號: C25B9/10
• 分類號: C25B9/10;C25B1/13;C25B11/03;C25B11/06;C25B11/08;C23C16/44;C23C16/40;C23C16/52;C23C16/06
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙衛康

1.一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，包括用于傳遞H⁺的質子交換膜（1），所述質子交換膜（1）一側設有陽極區（2），所述質子交換膜（1）另一側設有陰極區（3），所述陽極區（2）包括陽極膜滲透電極（21）、設有臭氧輸出口（22）及進水孔（23）的第一電解池殼體（24），所述陰極區（3）包括氧還原陰極膜滲透電極（31）、設有氧氣輸入口（32）及排水孔（33）的第二電解池殼體（34），

所述陽極區（2）發生的反應為：

3H₂O→O₃＋6e^-＋6H⁺ 和/或2H₂O→O₂＋4e^-＋4H⁺，

所述陰極區（3）發生的反應為：

O₂＋4e^-＋4H⁺ →2H₂O。

2.根據權利要求1所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述氧還原陰極膜滲透電極（31）包括陰極催化劑膜（311），所述陰極催化劑為鉑釕碳，所述陰極催化劑膜（311）由陰極催化劑利用化學氣相沉積法沉積在微孔板而制得。

3.根據權利要求1所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述陽極膜滲透電極（21）包括陽極催化劑膜（211），所述陽極催化劑為二氧化鉛，所述陽極催化劑膜（211）由陽極催化劑利用化學氣相沉積法沉積在微孔板而制得。

4.根據權利要求2或3所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述微孔板的材料包括不銹鋼、鈦、銀、鉑、鐵、鎳、金、鉛、釕、銥、鉭、錫、銻、石墨、活性碳、碳纖維中的一種或幾種。

5.根據權利要求3所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述陽極膜滲透電極（21）包括第一磁性納米纖維膜（212），所述陽極催化劑膜（211）夾設于所述第一磁性納米纖維膜（212）與所述質子交換膜（1）之間。

6.根據權利要求2所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述陰極膜滲透電極包括第二磁性納米纖維膜（312），所述陰極催化劑膜（311）夾設于所述第一磁性納米纖維膜（212）與所述質子交換膜（1）之間。

7.根據權利要求2或3所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述微孔板與所述第一電解池殼體（24）或第二電解池殼體（34）之間設有用于連接電源的導通板（4）。

8.根據權利要求1所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述氧氣輸入口（32）至少為2個，其中至少一個氧氣輸入口（32）連通充氣機（5），至少一個氧氣輸入口（32）連接氣壓緩沖袋（6），所述氧氣輸入口（32）呈矩形陣列分布于所述第二電解池殼體（34）中部。

9.根據權利要求1所述的一種陰極氧還原臭氧發生器，其特征在于，所述氧氣輸入口（32）通過單向閥（7）連通充氣機（5）。

10.如權利要求1所述的一種陰極氧還原臭氧發生器的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.由陽極區（2）的進水孔（23）加入電解液水，由陰極區（3）的氧氣輸入口（32）輸入氧氣，接通電源，電解電壓為3-5V，電解10-20min；

S2.由陽極區（2）的臭氧輸出口（22）收集臭氧，由陰極區（3）的排水孔（33）收集陰極產物水。