外加磁场的电解水反应装置及其增强电催化性能的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种外加磁场的电解水反应装置及其增强电催化性能的方法，属于电解水催化和电解水制氢的新能源技术领域。通过在电解槽下方设置底座，在底座上设置永磁体底座A、B和支撑盘、旋转盘，通过置于底座中的螺杆控制永磁体底座B的移动，同时转动旋转盘来调整置于其上的电解槽中工作电极与磁场的夹角，从而控制磁场方向；另外，本发明专利技术通过电化学工作站测量电解水的析氧、析氢反应的过电位及塔菲尔斜率来表征电催化性能。本发明专利技术实现利用外加磁场来增强催化剂在电解水过程中的催化性能，同时避免结构调控、形貌构筑、界面优化等复杂的材料制备过程，达到有效节能和长时间稳定工作的目的。

【技术实现步骤摘要】
外加磁场的电解水反应装置及其增强电催化性能的方法
本专利技术属于电解水催化和电解水制氢的新能源
，特别是涉及一种外加磁场的电解水反应装置及其增强电催化性能的方法。
技术介绍
环境污染的加重和化石燃料的减少使人类面临严重的资源、环境及能源危机。各类新能源和可再生能源的发展一直是世界各国高度重视的问题。其中，氢能因其原料氢气来源广、清洁无污染和能量密度高等优点而被公认为是最有潜力的可再生新能源之一。现有的制氢技术主要有化石燃料制氢、核能制氢、电解水制氢、生物质制氢和光催化制氢等。相对于其他制氢技术，电解水制氢工艺简单可靠、能循环利用，是一种比较有希望实现可持续发展的途径。电解水的过程包括两个半反应，即阴极析氢反应(HER)与阳极析氧反应(OER)，二者均需要较高的过电位才能进行。缓慢的反应动力学过程限制着整个电解水反应的速率，因此迫切需要开发高效的电催化剂。贵金属及其氧化物催化剂可以作为电解水催化剂高效的获取纯净氢气，但是贵金属资源稀缺、价格高昂限制了其推广和应用。研究者一直在尝试利用廉价的金属及氧化物作为催化剂替代贵金属催化剂，但其性能远差于贵金属及其氧化物催化剂，因此探索改善非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外加磁场的电解水反应装置，其特征在于，电解槽(2)置于旋转盘(13)上，所述旋转盘(13)通过中心轴与支撑盘(8)配合套接，所述支撑盘(8)与带凹槽的底座(10)配合套接，所述底座(10)的一端固定连接永磁体底座A(11)，另一端配合套接永磁体底座B(12)；所述永磁体底座B(12)下端通过螺纹孔与螺杆(9)配合连接，所述螺杆(9)穿过底座(10)并垂直于永磁体底座B(12)，所述永磁体底座B(12)平行于永磁体底座A(11)；永磁体A(6)、永磁体B(7)分别放置于永磁体底座A(11)和永磁体底座B(12)上。

【技术特征摘要】
1.一种外加磁场的电解水反应装置，其特征在于，电解槽(2)置于旋转盘(13)上，所述旋转盘(13)通过中心轴与支撑盘(8)配合套接，所述支撑盘(8)与带凹槽的底座(10)配合套接，所述底座(10)的一端固定连接永磁体底座A(11)，另一端配合套接永磁体底座B(12)；所述永磁体底座B(12)下端通过螺纹孔与螺杆(9)配合连接，所述螺杆(9)穿过底座(10)并垂直于永磁体底座B(12)，所述永磁体底座B(12)平行于永磁体底座A(11)；永磁体A(6)、永磁体B(7)分别放置于永磁体底座A(11)和永磁体底座B(12)上。2.根据权利要求1所述的一种外加磁场的电解水反应装置，其特征在于，所述电解槽(2)中平行设置有工作电极(3)、对比电极(4)和对电极(5)，所述工作电极(3)、对比电极(4)、对电极(5)均与电化学工作站(1)电性连接。3.一种采用外加磁场的电解水反应装置增强电催化性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将催化剂直接生长在导电金属基底上或将已制得的催化剂粉末涂覆于金属片或玻碳电极上作为工作电极(3)；所述工作电极(3)和对电极(5)、参比电极(4)置于盛有碱性电解液的电解槽(2)中；S2，旋转螺杆(9)调节永磁体底座B(12)到永磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭坤，李依依，张磊，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43