[发明专利]一种电解池及其在电解水制氢中的应用有效
申请号: | 201810120771.2 | 申请日: | 2018-02-07 |
公开(公告)号: | CN110117797B | 公开(公告)日: | 2020-10-02 |
发明(设计)人: | 章梦甜;李豪;温珍海 | 申请(专利权)人: | 中国科学院福建物质结构研究所 |
主分类号: | C25B11/06 | 分类号: | C25B11/06;C25B1/04 |
代理公司: | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人: | 张莹 |
地址: | 350002 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电解池 及其 电解水 中的 应用 | ||
1.一种电解池,其特征在于,包括阳极电极片、阴极电极片、双极性膜、阳极室电解液和阴极室电解液;
其中,所述阳极电极片包括阳极催化剂,所述阴极电极片包括阴极催化剂;
所述阳极催化剂和所述阴极催化剂均为Ru-RuO2/CNT复合物催化剂;
所述阳极室电解液和所述阴极室电解液由所述双极性膜隔开;
所述阳极室电解液为碱性溶液,所述阴极室电解液为酸性溶液。
2.根据权利要求1所述的电解池,其特征在于,所述Ru-RuO2/CNT复合物催化剂的制备方法至少包括以下步骤:
a)将含有Ru离子的溶液与经过酸处理的碳纳米管接触后,经还原得到Ru/CNT前驱体;
b)将步骤a)所得的Ru/CNT前驱体进行部分氧化,得到所述Ru-RuO2/CNT复合物催化剂。
3.根据权利要求2所述的电解池,其特征在于,步骤a)为将含有Ru离子的溶液与含有经过酸处理的碳纳米管的溶液混合,并将体系pH调至6.5~7.5后,加入还原剂即得到Ru/CNT前驱体。
4.根据权利要求3所述的电解池,其特征在于,所述还原剂为NaBH4。
5.根据权利要求2所述的电解池,其特征在于,步骤b)为将所述Ru/CNT前驱体进行部分氧化为:将所述Ru/CNT前驱体置于空气中150~250℃煅烧2~4小时。
6.根据权利要求1所述的电解池,其特征在于,所述阳极室电解液为KOH溶液。
7.根据权利要求6所述的电解池,其特征在于,所述阳极室电解液为0.8~1.2mol/L的KOH溶液。
8.根据权利要求7所述的电解池,其特征在于,所述阳极室电解液为1.0mol/L的KOH溶液。
9.根据权利要求1所述的电解池,其特征在于,所述阴极室电解液为H2SO4溶液。
10.根据权利要求9所述的电解池,其特征在于,所述阴极室电解液为0.3~0.8mol/LH2SO4溶液。
11.根据权利要求10所述的电解池,其特征在于,所述阴极室电解液为0.5mol/L的H2SO4溶液。
12.根据权利要求1所述的电解池,其特征在于,所述阳极电极片和所述阴极电极片均由含Ru-RuO2/CNT复合物催化剂的浆料涂覆在玻碳电极上经干燥后得到。
13.权利要求1至12任一项所述电解池在电解水制氢和/或氧中的应用。
14.根据权利要求13所述的应用,其特征在于,所述电解水制氢和/或氧的驱动电位为不小于0.65V。
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