[发明专利]用于气-固相电催化反应的反应器及其消除VOCs的方法

权利要求书

1.一种用于气-固相电催化反应的反应器，其特征在于，所述反应器包括阳极气室、阴极气室、电催化阳极、隔膜和电催化阴极，所述电催化阳极和电催化阴极均透气；

所述隔膜置于电催化阳极和电催化阴极之间，且三者组成整体，构成一体结构；

所述阳极气室和阴极气室独立地为设有通孔的腔体，所述一体结构置于阳极气室的通孔和阴极气室的通孔之间，并将阳极气室的通孔和阴极气室的通孔覆盖；

所述阳极气室还设置有第一进气口、第一出气口和可选地第一导线，第一导线的一端与电催化阳极相连，另一端与电源的正极相连；

所述阴极气室还设置有第二进气口、第二出气口和可选地第二导线，第二导线的一端与电催化阴极相连，另一端与电源的负极相连；

所述第一进气口中还设置第一进气管，所述第二进气口中还设置第二进气管，所述第一进气管和第二进气管独立地包括导流段和扩大段，所述扩大段的直径大于导流段的直径，所述第一进气管的扩大段位于阳极气室中，所述第二进气管的扩大段位于阴极气室中。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述第一导线沿阳极气室的内壁与电催化阳极相连；所述第二导线沿阴极气室的内壁与电催化阴极相连。

3.根据权利要求1或所述的反应器，其特征在于，所述阳极气室还设置第一接线柱，所述第一导线通过第一接线柱与电源的正极相连。

4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述阴极气室还设置第二接线柱，所述第二导线通过第二接线柱与电源的负极相连。

5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述阳极气室和阴极气室密封连接。

6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述电催化阳极包括金属Ti基底和位于Ti基底表面的活性物质层，所述活性物质层是由纳米颗粒堆砌而成的致密层，纳米颗粒的材质为掺杂的SnO₂，掺杂元素包括F和Sb；所述的金属Ti基底为泡沫钛和/或钛网。

7.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述的金属Ti基底为泡沫钛。

8.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述活性物质层在Ti基底表面的负载量为2-10mg cm^-2。

9.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述掺杂的SnO₂的颗粒大小为1-10nm。

10.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述掺杂元素与Sn的摩尔比为0.04-0.5。

11.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述Sb和F的摩尔比为(0.2-100):1。

12.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述电催化阴极包括碳纸、部分还原的氧化石墨烯和Pt，所述部分还原的氧化石墨烯负载于碳纸表面，所述Pt负载于部分还原的氧化石墨烯表面。

13.根据权利要求12所述的反应器，其特征在于，所述碳纸和Pt的质量比为10-65:1。

14.根据权利要求12所述的反应器，其特征在于，所述碳纸和Pt的质量比为50:1。

15.根据权利要求12所述的反应器，其特征在于，所述Pt的粒径大小为100-200nm。

16.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述隔膜为质子交换膜。

17.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述隔膜为Nafion117。