[发明专利]一种电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法

权利要求书

1.一种电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述电化学还原脱氯在双室电解池中进行，所述电解池包括内置阴极的阴极电解室、内置阳极的阳极电解室及分隔所述阴极电解室与阳极电解室的隔膜；所述阴极的表面包含银、铜、铅、锡或铋中至少一种金属；所述隔膜为阳离子膜；

所述方法为：以含有0.01~2 mol/L含氯挥发性有机物的碱性溶液为阴极液置于所述阴极电解室，以含氢离子、锂离子、四甲基铵根离子或四乙基铵根离子中至少一种阳离子的水溶液为阳极液置于所述阳极电解室，在电流密度为0.5～20 A/dm²下通电进行电解；

所述电解的时间为理论所需电解时间的0.9～10倍，设所述理论所需电解时间为t，单位为秒：

t=F×2N/I

其中，F为法拉第常数，单位为C/mol，N为所述含氯挥发性有机物的碱性溶液中所含氯原子的理论物质的量，单位为mol；I为所述电解的电流大小，单位为A；

所述阴极液还含0.001～5 mol/L水和0.001~5 mol/L碱性物质；所述碱性物质为氢氧化锂、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵中的一种或两种以上的混合物，所述阴极液的溶剂为与水互溶的极性有机溶剂；所述阳极液中阳离子的浓度为0.1~5 mol/L；所述阴极液中含氯挥发性有机物是氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯、含氯氟利昂中的一种或两种以上的混合物。

2.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述有机溶剂为非质子溶剂或醇类有机溶剂。

3.如权利要求2所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述有机溶剂为DMF、乙腈、DMSO、甲醇或乙醇。

4.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：当所述碱性物质为氢氧化锂，所述有机溶剂为醇类有机溶剂时，所述阴极液中还含终浓度为0.01～1mol/L的铵根离子，所述铵根离子为四甲基铵根离子、四乙基铵根离子、四丙基铵根离子、四丁基铵根离子中一种或两种以上的混合物。

5.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述含氯挥发性有机物的碱性溶液中含氯挥发性有机物的浓度为0.1~1 mol/L，所述的电解的电流密度3~10 A/dm²。

6.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述的电解的温度为0～80℃。

7.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：以修饰了银纳米颗粒的导电材料为阴极，所述阴极按如下方法制备：将银网电极依次置于丙酮和浓度为10 wt%的盐酸中分别超声清洗10 min，得到预处理过的银网电极；然后在H型电解池中，以所述预处理过的银网电极作为工作电极，以银/氯化银作为参比电极，以铂片作为辅助电极，以0.5 mol/L NaCl的水溶液为工作电极电解液，0.5 mol/L H₂SO₄的水溶液为辅助电极电解液对所述预处理过的银网电极进行电化学氧化处理，所述电化学氧化处理的电流密度为0.5A/dm²，截止氧化电位为+1.5V vs. SHE，得到氧化的银网电极；然后调换所述H型电解池的阴阳两极，对所述氧化的银网电极进行电化学还原处理，截止还原电位为-1.5V vs. SHE，得到所述阴极。

8.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述阴极液中碱性物质的浓度为0.1~0.5 mol/L。

9.如权利要求1所述的电化学还原脱氯转化含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述阳极液中，氢离子以硫酸的形式加入，锂离子以氢氧化锂的形式加入，四甲基铵根离子以四甲基氢氧化铵的形式加入，四乙基铵根离子以四乙基氢氧化铵的形式加入。