[发明专利]一种利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的方法

权利要求书

1.一种利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的方法，其特征在于，所述双阴极装置包括两个阴极和一个共用阳极，两个阴极分别为氧还原阴极和析氢阴极，共用阳极为析氧阳极，其中，析氧阳极位于氧还原阴极下方，而析氢阴极置于装置中任意位置，共用阳极产生的氧气自由扩散到氧还原阴极上，在氧还原阴极催化层表面原位还原生成双氧水，而析氢阴极产生的氢气自由扩散出溶液体系被收集。

2.根据权利要求1所述利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，所述氧还原阴极由催化剂、导电粘结剂和集流体组成，通过涂布法、辗压法或相转化法制备，其中，所述催化剂采用石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管或活性炭中的任意一种或至少两种的组合；所述集流体为碳布、不锈钢网、钛网或泡沫镍中的任意一种或至少两种的组合；所述导电粘结剂采用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)中任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，所述析氢阴极为硫化物电极、磷化物电极或金属电极。

4.根据权利要求1所述利用自供氧的双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，所述共用阳极为MMO电极或金属电极。

5.根据权利要求3或4所述利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，所述金属电极包括Pt、Ru、Rh、Fe、Co、Ni、Mo以及以这些元素为基础的合金电极。

6.根据权利要求1所述利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，电化学过程中，氧还原阴极采用恒压或脉冲模式控制电极，电极的电压相对于标准氢电极电势为1～-10V。

7.根据权利要求1所述利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，电化学过程中，析氢阴极采用恒流或脉冲模式控制电极，电极上的电流为0～-10A且不包括0A。

8.根据权利要求1所述利用自供氧双阴极装置同时产生双氧水和氢气的电化学方法，其特征在于，电化学过程中，析氧阳极作为共用对电极，电极上的电流为析氢阴极电流和氧还原阴极电流之和。