[发明专利]一种脉冲电合成H2

权利要求书

1.一种脉冲电合成H₂O₂的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤1：将松木或桐木在空气中预碳化，以除去部分水分；预碳化温度为250℃，时间为2h；

步骤2：在氩气气氛中碳化，得到碳化后的松木或桐木；氩气气氛温度为1000℃，升温速率为5℃/min，碳化时间为2h；

步骤3：将松木基或桐木基生物炭和干冰混合到球磨罐中，然后进行球磨，获得掺氧生物炭，其中：松木基或桐木基生物炭的用量为1g，干冰的用量为1.2g；

步骤4：用HCl酸洗掺氧生物炭；

步骤5：用去离子水反复洗涤至溶液为中性，干燥后得到碳基电催化剂；

步骤6：将碳基电催化剂分散在乙醇和Nafion溶液中，超声处理后将混合液涂布到炭纤维纸基底上；碳基电催化剂的用量为5～10mg，乙醇的用量为1～5mL，Nafion的用量为30～60μL，超声处理时间为30～60min，炭纤维纸基底的尺寸为1.5cm×1.5cm；

步骤7：将涂布有电催化剂的炭纤维纸干燥，得到工作电极；

步骤8：以涂布有电催化剂的炭纤维纸为工作电极，并与对电极、参比电极一起组装在电解槽中，向体系曝纯氧，在脉冲电位模式下供电，电解液中持续合成H₂O₂；

所述脉冲电位供电方式由负电位E_cathode、零电位E_rest、负电位持续时间t_cathode、零电位持续时间t_rest定义，E_cathode＝-0.6V vs.Ag/AgCl，E_rest＝0V vs.

Ag/AgCl，t_cathode＝t_rest＝1s。

2.根据权利要求1所述的脉冲电合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步骤3中，球磨罐中加入40～70颗4～8mm的不锈钢球，转速为100～800rpm，球磨时间为24～72h。

3.根据权利要求1所述的脉冲电合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步骤4中，盐酸的浓度为1～5M，酸洗时间为6～24h。

4.根据权利要求1所述的脉冲电合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步骤7中，干燥温度为60～100℃，干燥时间为8～12h。

5.根据权利要求1所述的脉冲电合成H₂O₂的方法，其特征在于所述步骤8中，对电极为Pt片电极，参比电极为Ag/AgCl电极，电解质为浓度为50mM的Na₂SO₄溶液，曝气流量为100～500mL/min。