The invention provides a surface active agent for behavior control gas electrode surface, which belongs to the technical field of the electrochemical efficiency regulation, in particular to add one or more surfactants control electrode surface behavior of the gas and the state, can effectively reduce or even eliminate the gas electrode surface adhesion to improve gas adhesion behavior on the electrode surface. It overcomes the shortcomings of the complex method of changing electrode structure and controlling electrode surface chemical composition to control electrode surface behavior. The preparation process is complex, expensive and not suitable for large-scale use, which provides a new idea for gas behavior control of electrode surface.
【技术实现步骤摘要】
一种用于电化学反应的电极表面气体行为调控方法
本专利技术属于电化学效率调控
,具体涉及添加一种或多种表面活性剂改变(降低甚至消除或者提高)电极表面气体的黏附,实现电极表面气泡行为的有效调控,提高电解及电催化效率。
技术介绍
气体参与的电化学反应主要包括:气体“溢出”和“吸收”反应,二者是影响电催化效率及相应器件性能的关键因素。对于气体溢出电催化反应,产生的气泡如果不能及时离开电极表面,就会积聚成气膜覆盖在表面,减小有效的催化面积,增加电解质的扩散阻力和极化效应,最终导致能量损耗增加。另一方面,在气体“吸收”(消耗)反应中,通常会面临气体在电解液中的溶解度不够,导致电催化性能不能充分发挥。针对气体“溢出”的电化学反应,人们通过构筑一系列有序微纳结构(MoS2,Pt和Cu等)得到了不同的水下超疏气电极,并将其分别用于析氢、析氧反应等。此外也有研究者通过设计超亲气锥形电极,将电极表面气体(氢气)的持续收集和输运到锥形电极的根部,提高电极反应的效率。上述两种方法均是通过改变电极结构,有助于实现气体从电极表面的迅速“脱离”,使电极的效率增大。针对气体吸收(消耗)的电化学反应,同样也是通过构筑微纳结构协同低表面能物质制备“超亲气”电极,使气体能够通过气体扩散层快速到达电极表面从而提高“耗气”反应的电催化效率。但是,通过改变电极结构和控制表面化学组成调控电极表面气体行为的方法,过程较为复杂,价格昂贵,不宜大面积制备。本专利技术提出了一种电极表面气体行为调控的新方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种调控电极表面气体黏附的方法。通过往电解液中 ...
【技术保护点】
一种调控电极表面气体行为的方法,包括如下步骤:在电解液中加入表面活性剂,调节气体在电极表面的黏附,其中电解液为酸性电解液、中性电解液或碱性电解液,表面活性剂的体积分数为0.1‑0.5%。
【技术特征摘要】
1.一种调控电极表面气体行为的方法,包括如下步骤:在电解液中加入表面活性剂,调节气体在电极表面的黏附,其中电解液为酸性电解液、中性电解液或碱性电解液,表面活性剂的体积分数为0.1-0.5%。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述电解液的浓度为0.1-0.3M/L。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述表面活性剂为阴离子型、非离子型、两性离子型表面活性剂。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述表面活性剂为两性离子型表面活性剂,具体为椰油酰胺丙基甜菜碱、油酸酰胺丙基甜菜碱和十二烷基二甲基甜菜碱(BS‐12)中的一种或多种,优选十二烷基二甲基甜菜碱(BS‐12)。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:电极为惰性电极,两端施加电压为3-8V。6.权利要求1-5任一项所述方法的测试过程,包括以下步骤:(1)依次配置电解液为:500mL浓度为0.1M/L的酸性电解液;500mL浓度为0.1M/L的碱性电解液;500mL浓度为0.1M/L的中性电解液。(2)将惰性Pt片电极依次用丙酮、乙醇、去离子水清洗干净,然后置于(1)配置的电解液中;(3)在惰性Pt片...
【专利技术属性】
技术研发人员:王景明,薛秀粘,王瑞晓,江雷,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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