一种过氧化氢原位电催化合成方法及其合成装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种过氧化氢原位电催化合成方法及其合成装置，所述过氧化氢原位电催化合成方法包括：在氧化电位下，电解质溶液中的氢氧根离子在工作电极表面发生氧化反应生成吸附态氧原子和氧气；随后在还原电位下，所述吸附态氧原子和氧气在工作电极表面发生还原反应生成过氧化氢。本发明专利技术提供的过氧化氢原位电催化合成方法能够在工作电极表面原位生成反应物或活性物种，并且反应物或活性物种在工作电极表面原位合成过氧化氢，避开了反应物在催化剂表面吸附以及转变为活性物种的步骤，优化了过氧化氢电催化合成方法。化了过氧化氢电催化合成方法。化了过氧化氢电催化合成方法。

【技术实现步骤摘要】
一种过氧化氢原位电催化合成方法及其合成装置


[0001]本专利技术属于电催化工业应用
，尤其涉及一种过氧化氢原位电催化合成方法及其合成装置。

技术介绍

[0002]过氧化氢是一种重要的无机化工原料和精细化工产品，广泛应用于化学品合成、纸浆、纸和纺织品的漂白、金属矿物的处理，环保、电子、军工及航天等多个领域。过氧化氢合成属于多相催化反应，而反应物在催化剂表面上的吸附以及向反应活性物种的转变是多相催化过程中的关键步骤。为了实现该步骤，常常需要一定的温度或压力，而在一定的温度或压力条件下，氢气和氧气直接催化合成过氧化氢的危险系数较高，并且氢气和氧气在反应介质中的溶解度较小，在催化剂表面的吸附受限，导致过氧化氢的生产能力较低。
[0003]工业上应用的蒽醌法需要在一定的温度和压力下，经历蒽醌氢化，氢蒽醌氧化，过氧化氢提纯三个主要步骤，工艺过程复杂，装置投资大，并且在生产过程中大量使用有机溶剂，对环境污染严重。目前，通过将电化学技术引入过氧化氢的催化合成反应中构建电催化体系可以有效解决工艺复杂，反应条件苛刻以及污染环境的问题，但是常用的电催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过氧化氢原位电催化合成方法，其特征在于，所述过氧化氢原位电催化合成方法包括：在氧化电位下，电解质溶液中的氢氧根离子在工作电极表面发生氧化反应生成吸附态氧原子和氧气；随后在还原电位下，所述吸附态氧原子和氧气在工作电极表面发生还原反应生成过氧化氢。2.根据权利要求1所述的过氧化氢原位电催化合成方法，其特征在于，所述还原反应后还设置有扩散阶段，所述扩散阶段在开路电位下进行，所述过氧化氢在所述扩散阶段从所述工作电极的表面脱附；优选地，所述氧化反应、还原反应和扩散阶段均在搅拌条件下进行。3.根据权利要求1或2所述的过氧化氢原位电催化合成方法，其特征在于，所述工作电极包括载体和涂覆在所述载体表面的催化剂，所述催化剂用于催化所述氧化反应和还原反应；优选地，所述载体包括玻碳、碳布或导电玻璃中的任意一种；优选地，所述催化剂包括镍
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锌双金属催化剂、泡沫镍催化剂、氧化镍
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氢氧化镍催化剂或氧化石墨烯催化剂中的任意一种。4.根据权利要求1
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3任一项所述的过氧化氢原位电催化合成方法，其特征在于，所述氧化反应的氧化电位为0.3～2V，不同的所述催化剂采用不同的所述氧化电位；优选地，所述氧化反应的反应时间为0～3s，且不为0，不同的所述催化剂采用不同的所述氧化反应的反应时间。5.根据权利要求1
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4任一项所述的过氧化氢原位电催化合成方法，其特征在于，所述催化剂为镍
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锌双金属催化剂或氧化石墨烯催化剂，所述氧化反应的氧化电位为1～2V，所述氧化反应的反应时间为0～2s，且不为0。6.根据权利要求1
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4任一项所述的过氧化氢原位电催化合成方法，其特征在于，所述催化剂为泡沫...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永生，徐润飞，黄浩洋，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：