[发明专利]一种基于微纳气泡辅助的电化学反应器

权利要求书

1.一种基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：包括，

阴极组件(100)，具有流道(S)以及置于所述流道(S)内的阴极催化剂(101)；

阳极组件(200)，所述阳极组件(200)与所述阴极组件(100)之间由离子交换膜(300)隔离；以及，

微纳气泡生成组件(400)，所述微纳气泡生成组件(400)与所述流道(S)连通，所述微纳气泡生成组件(400)产生的微纳气泡于所述流道(S)内穿流并经过所述阴极催化剂(101)。

2.如权利要求1所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阴极组件(100)包括阴极盖板(102)以及与所述离子交换膜(300)相接触的阴极集流体(103)，所述阴极盖板(102)内设有阴极腔(N1)以及与所述阴极腔(N1)连通的流体入口(N1-1)和流体出口(N1-2)，所述流体入口(N1-1)、所述流体出口(N1-2)和所述阴极腔(N1)形成所述流道(S)，所述阴极催化剂(101)置于所述阴极腔(N1)内；

所述阴极集流体(103)覆盖所述阴极腔(N1)的开口，所述阴极催化剂(101)与所述阴极集流体(103)之间相互电导通。

3.如权利要求2所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阴极腔(N1)的中部宽度大于所述阴极腔(N1)的两端宽度，所述阴极催化剂(101)与所述阴极腔(N1)的两端之间留有间隙。

4.如权利要求2或3所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阴极催化剂(101)为有序孔结构催化剂，由有序孔骨架和催化剂颗粒组成；

所述有序孔骨架包括泡沫金属或多孔碳材料，所述泡沫金属包括泡沫镍、泡沫铜、泡沫钛中的一种；

所述催化剂颗粒包括单金属催化剂或合金催化剂，所述单金属催化剂包括铜、银、金、锡、铟中的一种或多种；所述合金催化剂包括镍铜、镍锡、铜铟、铜银、铜金、铜银金、铜锡金、铜金铟中的一种或多种。

5.如权利要求1～3中任一项所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阳极组件(200)包括阳极盖板(201)以及与所述离子交换膜(300)相接触的阳极集流体(202)，所述阳极盖板(201)内设有阳极腔(N2)，所述阳极腔(N2)内设有阳极催化剂(203)；所述阳极集流体(202)覆盖所述阳极腔(N2)的开口，所述阳极催化剂(203)与所述阳极集流体(202)之间相互电导通；

所述阳极腔(N2)具有液体入口(N2-1)和液体出口(N2-2)，阳极电解液自所述液体入口(N2-1)至所述液体出口(N2-2)方向穿流并经过所述阳极催化剂(203)。

6.如权利要求5所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阳极盖板(201)远离所述阳极集流体(202)的壁面(201a)设有阵列的孔(N2-3)，所述阳极催化剂(203)与所述壁面(201a)之间留有间隙。

7.如权利要求6所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阳极腔(N2)内还设有透气隔液膜(204)，所述透气隔液膜(204)覆盖所有的孔(N2-3)。

8.如权利要求6或7所述的基于微纳气泡辅助的电化学反应器，其特征在于：所述阳极催化剂(203)为有序孔结构催化剂，所述阳极催化剂(203)由有序孔骨架和催化剂颗粒组成；

所述有序孔骨架包括泡沫金属或多孔碳材料，所述泡沫金属包括泡沫钛、泡沫镍中的一种；

所述催化剂颗粒包括铂、铂碳、氧化铱、镍铁合金、钌、铂钌合金中的一种或多种。