[发明专利]一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽

权利要求书

1.一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，包括阳极和阴极，其特征在于：所述阳极设置在电解槽的槽壁上，所述阳极包括半导体氧化物层和承载基板，半导体氧化物层覆盖在所述承载基板的导电膜上；所述阴极包括碳基材料及多孔道载体，所述碳基材料镶嵌于多孔道载体内，氧气通过多孔道载体内孔道均匀扩散到碳基材料表面。

2.如权利要求1所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述半导体氧化物层为纯相或掺杂钒酸铋单晶{111}、{110}、{112}、{100}等晶面或掺杂氧化锌单晶{0001}晶面。

3.如权利要求2所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述掺杂钒酸铋单晶的化学成分为(Bi_1-xA_x)(V_1-yB_y)O₄，其中A为空位或+1/+2/+3价金属阳离子或其混合组分，B为+4/+6价金属阳离子或其混合组分，0≤x,y≤0.2；所述掺杂氧化锌单晶的化学成分为Ga:ZnO。

4.如权利要求3所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述+1价金属阳离子为Li、Na、K；+2价金属阳离子为Mg、Ca、Sr、Zn；+3价金属阳离子为Ga、In、Sc、Y或其他稀土元素；所述+4价金属阳离子为Ti、Ge；+6价金属阳离子为W、Mo。

5.如权利要求1所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述碳基材料为石墨/炭黑/聚四氟乙烯复合物、氧化或掺杂的碳材料或碳基单原子催化剂。

6.如权利要求1所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述承载基板为导电玻璃，半导体氧化物层覆盖在导电玻璃的导电膜上；并通过热处理使半导体氧化物层与导电膜充分接触。

7.如权利要求1所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述多孔道载体为ABS、CPVC、FKM、HDPE、PFA、PP-363、PTFE或PVC材质。

8.如权利要求1所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述多孔道载体内具有载体孔道，氧气通过多孔道载体内的载体孔道均匀扩散到碳基材料表面，所述多孔道载体设置氧气进口，所述氧气进口与所述载体孔道相通。

9.如权利要求8所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：所述阴极固定在电解槽侧壁上，并且在电解槽侧壁上设置与所述氧气进口相通的通气口。

10.如权利要求1所述的一种阴阳极同步直接生产过氧化氢的电解槽，其特征在于：阳极嵌在槽壁上的镂空口上，或者阳极所覆盖的槽壁部分为透明材料。