[發明專利]一種適用于光電催化CO2

在審

• 申請號: 202010576023.2
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111893507A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 郭烈錦;劉亞;王峰;白生杰;仇浩然
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C25B3/04
• 分類號: C25B3/04;C25B9/00;G01N30/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，包括：陰極反應腔(1)、陽極反應腔(2)、陰極蓋板(8)和陽極蓋板(5)；

陰極蓋板(8)、陰極反應腔(1)、陽極反應腔(2)和陽極蓋板(5)依次串接緊固，整體厚度小于30mm；

陰極放置于陰極蓋板(8)和陰極反應腔(1)之間，離子交換膜放置于陰極反應腔(1)和陽極反應腔(2)之間，對電極放置于陽極反應腔(2)和陽極蓋板(5)之間。

2.根據權利要求1所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，陰極反應腔(1)內部中空，形成第一反應腔；

第一出氣孔(13)、第一加液孔(14)設置于陰極反應腔(1)頂部，并連同第一反應腔；

CO₂進氣通道(15)、參比電極通道(16)設置于陰極反應腔(1)底部，并連同第一反應腔；

第一反應腔橫向厚度均小于12.12mm；

第一反應腔位于陰極蓋板(8)一側為第一電極孔(17)；第一反應腔位于陽極反應腔(2)一側為第一離子交換膜孔。

3.根據權利要求2所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，第一電極孔(17)外圈設有陰極側O型橡膠圈槽(20)；第一離子交換膜孔外圈設有第一離子交換膜側O型橡膠圈槽(21)。

4.根據權利要求1所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，陽極反應腔(2)內部中空，形成第二反應腔；

第二出氣孔(22)、第二加液孔23設置于陽極反應腔(2)頂部并連通第二反應腔；

第二反應腔橫向厚度均小于12.12mm；

第二反應腔位于陽極蓋板(5)一側為第二電極孔(26)；第二反應腔位于陰極反應腔(1)一側為第二離子交換膜孔。

5.根據權利要求4所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，第二電極孔(26)外圈設有光陽極側O型橡膠圈槽(25)；第二離子交換膜孔外圈設有第二離子交換膜側O型橡膠圈槽(24)。

6.根據權利要求1所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，陰極蓋板(8)和陰極反應腔(1)之間通過螺栓緊固；陽極反應腔(2)和陽極蓋板(5)之間通過螺栓緊固；陰極反應腔(1)、陽極反應腔(2)之間通過螺栓緊固。

7.根據權利要求2所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，CO₂進氣通道(15)內有2分管螺紋，螺紋頂端設置傾角臺階，傾角30°；CO₂進氣通道(15)內設有外徑6mm的玻璃通氣管；玻璃管外套有O型橡膠圈，依靠中空2分堵頭的擠壓力密封。

8.根據權利要求2所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，參比電極通道(16)內有1/4-28UNF管螺紋，螺紋頂端設置傾角臺階，傾角30°；參比電極通道(16)內設有外徑1mm的參比電極；參比電極外套有O型橡膠圈，依靠中空1/4-28UNF堵頭的擠壓力密封；參比電極孔至陰極表面距離小于2.5mm。

9.根據權利要求1所述的一種適用于光電催化CO₂還原合成碳氫燃料的在線反應池，其特征在于，所述陰極為光陰極，光陰極工作面積與反應腔體積比大于0.5cm^-1。