[發(fā)明專利]一種聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111059909.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113832473B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖巍;呂騰;吳田;周靜;王景
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): C25B1/02
• 分類號(hào): C25B1/02;C25B1/135;C25B1/50;C25B11/033;C25C3/34;C25C3/36;C25C3/04;C25C3/08;C25C3/18
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 蘭嵐

1.一種聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，在含有氧離子的氯化物熔鹽電解質(zhì)中，以低熔點(diǎn)金屬作陰極，將甲烷通入到陽(yáng)極表面，在陰陽(yáng)極間通直流電，電解時(shí)陽(yáng)極電位控制在甲烷部分氧化析氫電位和氧離子氧化析氧電位之間，使陽(yáng)極發(fā)生甲烷氧化反應(yīng)，生成氫氣，同時(shí)甲烷中的碳在陰極與低熔點(diǎn)金屬結(jié)合，生成金屬/碳復(fù)合材料；

所述熔鹽電解質(zhì)包括氯化物熔鹽及外加氧化物；

所述低熔點(diǎn)金屬在電解過(guò)程中呈液態(tài)；

電解過(guò)程中，陽(yáng)極電位位于0.4～1.4V?vs.Ag/AgCl之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，所述氯化物熔鹽任選自LiCl，NaCl，KCl、CaCl₂或MgCl₂中的一種或幾種；所述氧離子來(lái)源于Li₂O，Na₂O，K₂O，CaO，CO₂中的一種或者幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，所述的低熔點(diǎn)金屬任選自Zn，Sn，Ga，Al，Mg，Bi，Pb，Cu中的一種，或者為由Zn，Sn，Ga，Al，Mg，Bi，Pb，Cu中的任兩種或多種構(gòu)成的合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，所述陽(yáng)極采用的材料為Au，Ag，Pt，Ni，Cu，RuO₂，NiFe合金，NiFeCu合金，Ni-YSZ，Co-YSZ，Cu-GDC，Ru-GDC，LSM中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，電解時(shí)間為15min～24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，電解溫度在400～450℃之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)金屬/碳復(fù)合材料和氫氣的熔鹽電化學(xué)方法，其特征在于，所述的甲烷為甲烷和惰性氣體的混合氣，其中甲烷的體積分?jǐn)?shù)為0.001％～99.99％。