[發(fā)明專利]一種脈沖電合成H2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210005352.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114293206B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周偉;丁雅妮;謝亮;孟曉曉;高繼慧;趙廣播;馬軍;秦裕琨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C25B1/30
• 分類號(hào): C25B1/30;C25B1/50;C25B11/091
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 田甜

1.一種脈沖電合成H₂O₂的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

步驟1：將松木或桐木在空氣中預(yù)碳化，以除去部分水分；預(yù)碳化溫度為250℃，時(shí)間為2h；

步驟2：在氬氣氣氛中碳化，得到碳化后的松木或桐木；氬氣氣氛溫度為1000℃，升溫速率為5℃/min，碳化時(shí)間為2h；

步驟3：將松木基或桐木基生物炭和干冰混合到球磨罐中，然后進(jìn)行球磨，獲得摻氧生物炭，其中：松木基或桐木基生物炭的用量為1g，干冰的用量為1.2g；

步驟4：用HCl酸洗摻氧生物炭；

步驟5：用去離子水反復(fù)洗滌至溶液為中性，干燥后得到碳基電催化劑；

步驟6：將碳基電催化劑分散在乙醇和Nafion溶液中，超聲處理后將混合液涂布到炭纖維紙基底上；碳基電催化劑的用量為5～10mg，乙醇的用量為1～5mL，Nafion的用量為30～60μL，超聲處理時(shí)間為30～60min，炭纖維紙基底的尺寸為1.5cm×1.5cm；

步驟7：將涂布有電催化劑的炭纖維紙干燥，得到工作電極；

步驟8：以涂布有電催化劑的炭纖維紙為工作電極，并與對(duì)電極、參比電極一起組裝在電解槽中，向體系曝純氧，在脈沖電位模式下供電，電解液中持續(xù)合成H₂O₂；

所述脈沖電位供電方式由負(fù)電位E_cathode、零電位E_rest、負(fù)電位持續(xù)時(shí)間t_cathode、零電位持續(xù)時(shí)間t_rest定義，E_cathode＝-0.6V?vs.Ag/AgCl，E_rest＝0V?vs.

Ag/AgCl，t_cathode＝t_rest＝1s。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖電合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步驟3中，球磨罐中加入40～70顆4～8mm的不銹鋼球，轉(zhuǎn)速為100～800rpm，球磨時(shí)間為24～72h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖電合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步驟4中，鹽酸的濃度為1～5M，酸洗時(shí)間為6～24h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖電合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步驟7中，干燥溫度為60～100℃，干燥時(shí)間為8～12h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖電合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步驟8中，對(duì)電極為Pt片電極，參比電極為Ag/AgCl電極，電解質(zhì)為濃度為50mM的Na₂SO₄溶液，曝氣流量為100～500mL/min。