[發明專利]一種用于碳中和測試的電解池及其應用

在審

• 申請號: 202110778122.3
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113514514A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 盧發;樓耀尹;唐敬筱
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N27/28
• 分類號: G01N27/28
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

本發明提供了一種用于碳中和測試的電解池，包括工作電極電解池杯體，工作電極電解池進氣口，工作電極電解池出氣口，鹽橋接口，對比電極電解池杯體，對比電極電解池進氣口，對比電極電解池出氣口，連接管，法蘭和固定點。所述電解池采用一體成型設計，這可最大限度提高電解池的密閉性。此外，工作電極電解池杯體與對比電極電解池杯體為相對獨立設計且分別設置有獨立的進出氣口，兩個電解池杯體采用帶有法蘭的玻璃連接管進行連接，這樣不僅方便在碳中和電催化反應中隨時取樣檢測，還便于測試氣體的控制和切換以及消除在測試過程中氧氣的影響；在連接管中設置法蘭便于控制電解液的擴散。本發明所提供的電解池主要用于二氧化碳電催化還原測試。

技術領域

本發明涉及電化學領域，具體涉及一種用于碳中和測試的電解池及其應用。

背景技術

隨著人類活動對能源的需求在不斷增長，不可再生的化石燃料(例如石油、煤炭和天然氣等)作為現今的主要能源，面臨著能源危機、環境污染和溫室效應等問題。二氧化碳又被稱為溫室氣體，是造成溫室效應的“元兇”，而人們計算二氧化碳的排放總量然后通過植樹造林和節能減排等形式來抵消二氧化碳，從而實現二氧化碳的“零排放”，即實現碳中和。因此，研究二氧化碳的轉化和利用，探索出一種可持續的能源轉化策略，是一項緊迫的科學技術挑戰和亟需解決的問題(Ming Y H,Sun Y H,Han B X.Green Carbon Science:Scientific Basis for Integrating Carbon Resource Processing,Utilization,andRecycling[J].Angewandte Chemie International Edition,2013,52(37),9620-9633)。

CO₂還原能夠將CO₂轉換為燃料和化工原料等化學品，是實現“碳中和”的一種極有前途的方式(Walter,Leitner.ChemInform Abstract:Supercritical Carbon Dioxide asa Green Reaction Medium for Catalysis[J].ChemInform,2010,33(49):746-756.)。利用可再生能源在溫和可控的條件下電催化還原轉化二氧化碳為有用燃料和化學品是能源化學的重要前沿，具有廣闊的應用前景；其核心挑戰是開發高性能二氧化碳還原反應(CO₂RR)的電催化劑及實現電催化劑反應的裝置，從而提高目標產物產率和實現高選擇性。電解池設計是電催化劑反應中非常重要實驗設備之一。目前，常用的電解池通常采用進氣口直接與電解池杯體相連接的設計，通氣不易控制，而且還會給實驗操作帶來很多不便。大多數電解池的對電極和參比電極通常是直接與電解池杯體中的電解液直接接觸，這也會給測試帶來很大的麻煩。此外，大多數電解池還存在電極安裝拆卸及清洗困難等問題。有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于碳中和測試的電解池來解決上述背景技術提出的問題。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種用于碳中和測試的電解池，其特征在于，包括工作電極電解池杯體，工作電極電解池進氣口，工作電極電解池出氣口，鹽橋接口，對比電極電解池杯體，對比電極電解池進氣口，對比電極電解池出氣口，連接管，法蘭和固定點；其中，所述工作電極電解池進氣口，所述工作電極電解池出氣口和所述鹽橋接口分別與所述工作電極電解池杯體連接為一體成型；所述對比電極電解池進氣口和所述對比電極電解池出氣口分別與所述對比電極電解池杯體連接為一體成型；所述工作電極電解池杯體與所述對比電極電解池杯體通過所述連接管連接；所述連接管中部設置有法蘭；所述對比電極電解池進氣口與所述對比電極電解池杯體之間設置有所述固定點；所述工作電極電解池杯體上部設置有內磨口，所述工作電極電解池杯體可通過磨口與工作電極進行可拆卸連接；所述對比電極電解池杯體上部設置有內磨口，所述對比電極電解池杯體可通過磨口與對比電極進行可拆卸連接；所述工作電極電解池杯體可通過所述鹽橋接口與鹽橋連接后再與參比電極連接。