[发明专利]一种基于CFRP材料的电促进异相催化回收装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于CFRP材料的电促进异相催化回收装置的控制方法，其特征在于，所述回收装置包括外接电源，装有电解液的电解槽，一端插入到所述电解液中的CFRP样品以及金属片，所述电解液中包含氯离子和磷钨酸；所述CFRP样品的另一端与外接电源的正极连接，所述金属片的另一端与外接电源的负极连接；其控制方法包括步骤：

将CFRP样品和金属片的一端插入电解槽的电解液中，将CFRP样品和金属片的另一端分别与外界电源的正极和负极连接，所述电解液中包含氯离子和磷钨酸，所述氯离子的浓度为20g/L，所述电解液中磷钨酸的浓度为2g/L；

开启并控制所述外接电源，使所述CFRP样品反应区的电流密度为4.5A/m²，所述电流密度的大小根据所述CFRP样品暴露于所述电解液的表面积大小进行计算，当所述外接电源通电后，所述金属片附近发生析氢反应，即H⁺ 离子得到电子发生还原反应，生成氢气，2H⁺+2e^-1→H₂；所述CFRP样品附近则发生析氯反应，即Cl^-失去电子发生氧化反应，生成氯气，2Cl^--2e^-→Cl₂，所述CFRP样品附近生成的氯气部分可再溶于水生成次氯酸产物，而氯气和次氯酸均能够有效破坏环氧大分子聚合物中的C-N键和C-C键，这时作为连接环氧树脂的固化物的氨基就会断开，使得环氧大分子聚合物降解为小分子聚合物进入溶液中，从而得到干净的、性能较佳的碳纤维丝；所述电解液中的磷钨酸作为反应催化剂，能够有效促进析氯反应的发生，加速CFRP样品中环氧树脂的降解，从而高效快速地回收到碳纤维丝；所述电解液中的磷钨酸作为一种强氧化剂，当其浓度为2g/L时，还可在回收的碳纤维丝中引入过多的O-C＝O基团，从而增强回收碳纤维丝的界面剪切强度；电解反应3天后，从所述CFRP样品中回收得到碳纤维丝；所述CFRP为碳纤维增强复合材料。

2.根据权利要求1所述基于CFRP材料的电促进异相催化回收装置的控制方法，其特征在于，所述金属片为不锈钢片。

3.根据权利要求1所述基于CFRP材料的电促进异相催化回收装置的控制方法，其特征在于，所述CFRP样品为胺类物质固化的CFRP样品。

4.根据权利要求1所述基于CFRP材料的电促进异相催化回收装置的控制方法，其特征在于，预先对所述CFRP样品的中间区域进行绝缘处理，并将CFRP样品划分成通电区、绝缘区以及反应区。