[发明专利]气体分解装置及分解气体的方法

权利要求书

1.一种气体分解装置，包括：

含有催化剂的多孔催化电极；

与所述催化电极配对的对电极；以及

夹在所述催化电极和所述对电极之间的电解质，并且该电解质具有离子传导性，

其中，所述催化剂以担载在含有导电性材料的载体上的形式保持在所述催化电极上、或者所述催化剂直接担载在所述催化电极上，并且

所述催化电极中的与所述催化剂接触的导电性材料不是非共价碳材料。

2.根据权利要求1所述的气体分解装置，其中所述催化电极中的所述导电性材料为多孔金属，并且所述多孔金属的至少一部分是通过覆镀工艺而形成的。

3.根据权利要求1或2所述的气体分解复合装置，其中所述催化剂通过具有质子透过性的树脂而担载在所述多孔金属上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的气体分解复合装置，其中所述多孔金属的孔隙率大于或等于0.6且小于或等于0.98。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的气体分解复合装置，其中所述多孔金属是通过对树脂进行覆镀而形成的，所述树脂是经过发泡处理和连接成孔处理而形成的，其中所述发泡处理用于在所述树脂中形成大量的气泡，并且所述连接成孔处理用于将所述气泡连接以形成孔。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的气体分解装置，其中设置有能够施加0.8V以上电压的电压源。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的气体分解装置，其中设置有能够在所述催化电极和所述对电极之间施加0.8V以上电压的电压源，并且在采用该电压源在所述催化电极和所述对电极之间施加0.8V以上的电压的状态下，不会生成一氧化碳。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的气体分解装置，其中设置有能够施加1.5V以上电压的电压源。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的气体分解装置，其中设置有能够在所述催化电极和所述对电极之间施加1.5V以上的电压的电压源，并且在采用该电压源在所述催化电极和所述对电极之间施加1.5V以上的电压的状态下，不会生成一氧化碳。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的气体分解装置，其中与所述催化剂接触的所述导电性材料被限定为金属和/或导电性金刚石。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的气体分解装置，其中所述载体为：导电性金刚石涂覆粉末，其为经导电性金刚石涂覆的粉末；或者金属粉末。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的气体分解装置，其中所述催化电极包括：导电性金刚石涂覆多孔板，其为经导电性金刚石涂覆的多孔材料；或者多孔金属板。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的气体分解装置，其中所述催化剂为铂系催化剂。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的气体分解装置，其中所述电解质主要包括：单轴或双轴拉伸的多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜；以及填充所述多孔PTFE膜的间隙、并且从所述催化电极延伸到所述对电极的全氟化碳离子交换聚合物。

15.根据权利要求114中任意一项所述的气体分解装置，其中所述电解质的厚度为50μm以下。

16.根据权利要求14或15所述的气体分解装置，其中所述多孔PTFE的纤维表面覆盖有亲水性树脂膜。

17.一种分解气体的方法，包括在含有催化剂的催化电极和对电极之间施加电压，

其中，准备这样的膜电极组件(MEA)结构，在该结构中，与所述催化电极中的所述催化剂接触的导电性材料不包括非共价碳材料，并且

通过在所述催化电极和所述对电极之间施加电压使所述气体分解，而不会产生一氧化碳。

18.根据权利要求17所述的分解气体的方法，其中待分解的所述气体包括芳香族化合物气体。

19.一种气体分解装置，包括：

其中发生氧化反应的催化电极，该催化电极含有催化微粒；

对电极，其与所述催化电极配对；以及

夹在所述催化电极和所述对电极之间的电解质，

其中所述电解质为非水电解质。