[發明專利]具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器

在審

• 申請號: 202211615312.4
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115786948A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 楊貴東;陳家和;嚴孝清;謝濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C25B9/19
• 分類號: C25B9/19;C25B15/08;C25B1/27;C25B1/55
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，包括自上到下依次分布的陽極反應器腔室、質子交換膜夾板(4)、陰極反應腔室及等離子體氮氣活化組件。

2.根據權利要求1所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，所述陽極反應器腔室包括自上到下依次分布的上蓋板(1)、陽極集流板(2)及陽極電解液流動池(3)，陽極集流板(2)上夾持有陽極，所述陽極為金屬陽極催化劑。

3.根據權利要求2所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，陰極反應腔室包括自上到下依次分布的陰極電解液流動池(5)、陰極集流板(6)及篩孔板(7)，陰極集流板(6)上沉積有銅納米線結構的泡沫銅作為陰極。

4.根據權利要求3所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，等離子體氮氣活化組件包括自上到下依次分布的等離子體氮氣活化腔室(8)及底部蓋板(9)。

5.根據權利要求1所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，等離子體氮氣活化腔室(8)內部設置若干組相對分布的空心不銹鋼管(12)，空心不銹鋼管(12)上位于等離子體氮氣活化腔室(8)內的一端為放電尖端(13)，等離子體氮氣活化腔室(8)的側面開孔。

6.根據權利要求1所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，陽極集流板(2)及陰極集流板(6)的內框內均設置有催化劑，其中，催化劑的外端面與陽極集流板(2)及陰極集流板(6)相接觸，陽極集流板(2)及陰極集流板(6)與外界電源相連接。

7.根據權利要求1所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，質子交換膜夾板(4)內部分別有井字形質子交換膜固定梁，質子交換膜固定于所述井字形質子交換膜固定梁上。

8.根據權利要求1所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，陽極電解液流動池(3)及陰極電解液流動池(5)的側面均分別設置進口(10)及出口(11)。

9.根據權利要求4所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，上蓋板(1)、陽極集流板(2)、陽極電解液流動池(3)、質子交換膜夾板(4)、陰極電解液流動池(5)、陰極集流板(6)、篩孔板(7)、等離子體氮氣活化腔室(8)及底部蓋板(9)之間通過螺絲相連接。

10.根據權利要求4所述的具有低溫等離子體氮氣活化組件的光電催化合成氨反應器，其特征在于，上蓋板(1)、陽極集流板(2)、陽極電解液流動池(3)、質子交換膜夾板(4)、陰極電解液流動池(5)、陰極集流板(6)、篩孔板(7)、等離子體氮氣活化腔室(8)及底部蓋板(9)之間設置有硅橡膠墊片。