一种膜电极组件反应器及其应用制造技术

本发明专利技术属于电化学催化领域，具体涉及一种膜电极组件反应器及其应用。为了解决电化学CO2还原产甲酸领域的一系列挑战，需要探究可将CO2转化为纯甲酸溶液的体系，同时满足以下基本要求：产物纯净、浓度较高且能满足稳定生产。本发明专利技术的目的是基于膜电极组件反应器采用金属铋基材料作为催化剂电催化CO2还原生产甲酸溶液，尤其是对器件的各结构进行了设计、优化，该体系无需金属盐类电解质的引入，在阳极持续通入水蒸气可直接获得浓度较高的纯净甲酸溶液。酸溶液。酸溶液。

【技术实现步骤摘要】
一种膜电极组件反应器及其应用


[0001]本专利技术属于电化学催化领域，具体涉及一种膜电极组件反应器及其应用。

技术介绍

[0002]当今，能源短缺以及环境污染是社会面临的两大主要全球性挑战。各项活动的日益增多不仅会加速对化石燃料的依赖、消耗，同时导致温室气体CO2排放量的增加。如何有效降低大气中的CO2水平并实现进一步利用已成为一个重要研究课题。
[0003]现有的实现CO2转化的方法，包括矿化法、化学重整法、酶催化法、光/电化学方法等。其中，利用可再生能源驱动CO2电催化还原反应，将CO2转化为高附加值的化学原料，具有特殊优势，如操作条件温和、产物选择性可调控等。
[0004]在电催化CO2还原反应(CO2RR)体系中，根据还原产物的种类进行划分，通常将金属催化剂分成四组，CO选择性金属、HCOOH选择性金属、H2选择性金属以及可产深度还原产物的Cu。电化学CO2还原的产物种类以及分布较为复杂，提升单一产物的选择性具有重要意义。
[0005]在电催化CO2RR体系中，针对两电子转移液体产物HCOOH已有大量研究且具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜电极组件反应器，包括阴极催化电极和阳极催化电极(5)，所述阴极催化电极和阳极催化电极(5)之间设有阴离子交换膜(4)，其特征在于，所述阴极催化电极包括气体扩散电极(2)和催化剂层(3)；所述气体扩散电极(2)靠近阴离子交换膜(4)的一侧表面设有催化剂层(3)，所述催化剂层(3)由混合溶液A涂覆于所述气体扩散电极(2)的表面制得，所述混合溶液A为Bi基催化剂和阴离子粘合剂的混合溶液；所述阳极催化电极(5)由刻蚀钛网经混合溶液B处理后煅烧制得，所述混合溶液B为HCl和IrCl3·
xH2O的混合溶液；所述刻蚀钛网由钛网放入80
‑
100℃的HCl溶液中20
‑
60min得到。2.根据权利要求1所述的膜电极组件反应器，其特征在于，还包括阴极板(1)和阳极板(6)；所述阴极板(1)设于所述气体扩散电极(2)的外表面，所述阳极板(6)设于所述阳极催化电极(5)的外表面。3.根据权利要求1所述的膜电极组件反应器，其特征在于，所述阴极板(1)上设有阴极板孔道、进气孔(7)和出气孔(8)，所述阴极板孔道设置于所述阴极板(1)上靠近所述气体扩散电极(2)一侧的表面上，所述出气孔(7)和进气孔(8)与所述阴极板孔道相通；所述阳极板(6)上设有阳极板孔道、进水孔(9)和排水孔(10)，所述阳极板孔道设置于所述阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦光，王昱沆，骆雨晴，潘斌斌，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：