一种基于电解条件的氟气制备方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于电解条件的氟气制备方法和系统，涉及氟气制备技术领域，该方法包括：S1、在电解槽中配置氟化物离子溶液；S2、将阴极和阳极分别安置于电解槽内；S3、获取阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率；S4、使用初始电压确定模型进行处理得到初始电解电压；S5、施加初始电解电压，使得阴极吸收氟化物离子，并将其还原为氟气；S6、获取施加初始电解电压后氟气制备的视频；S7、基于电压调整模型对施加初始电解电压后氟气制备的视频进行处理确定调整电压；S8、将初始电解电压调整为调整电压并继续开始氟气制备；该方法可以确定合适的电解电压。的电解电压。的电解电压。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电解条件的氟气制备方法和系统


[0001]本专利技术涉及氟气制备
，具体涉及一种基于电解条件的氟气制备方法和系统。

技术介绍

[0002]基于电解条件的氟气制备方法是一种通过电解过程来产生氟气的技术。氟气是一种强氧化剂，广泛应用于化学工业、电子行业和能源领域等各个领域。在氟气制备方法中，电解电压过高或过低都可能导致一些不利影响，如下所示：电压过高：过高的电压可能导致电解过程中阴极和阳极之间的电流密度增加，从而引发局部的电解反应速率的增加。这可能导致氟化物离子过快地还原为氟气，使得氟气的生成量超出预期，造成产物的浪费。高电压也会增加能量消耗，并可能引发副反应或产生意外的电解产物，降低电解的效率并增加了能源的消耗。高电压还可能导致电解槽内温度的升高，进而引起电解过程的不稳定或者安全风险。电压过低：过低的电压会导致电解反应速率减慢，阻碍氟化物离子的充分还原为氟气。这将导致氟气的生成量减少，影响产品的产量和效率。低电压可能导致电解效率降低，需要更长的时间才能制备所需的氟气量。电压过低可能导致反应不完全或产生不良的副产物，影响氟气的纯度和产品质量。传统的方法大多是人为通过多次实验，再根据经验来确定合适的电压，但人为通过经验确定出来的电压往往不太准确。
[0003]因此，在氟气制备方法中，为了确保高效、安全和优质的氟气制备，如何确定合适的电解电压成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是如何确定合适的电解电压。
[0005]本专利技术提供一种基于电解条件的氟气制备方法，包括：S1、在电解槽中配置氟化物离子溶液；S2、将阴极和阳极分别安置于电解槽内；S3、获取阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率；S4、基于阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率使用初始电压确定模型进行处理得到初始电解电压；S5、施加初始电解电压，使得阴极吸收氟化物离子，并将其还原为氟气；S6、获取施加初始电解电压后氟气制备的视频；S7、基于电压调整模型对施加初始电解电压后氟气制备的视频进行处理确定调整电压；S8、将初始电解电压调整为调整电压并继续开始氟气制备；S9、将产生的氟气从电解槽中分离收集。
[0006]更进一步地，初始电压确定模型为深度神经网络模型，初始电压确定模型的输入为阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率，初始电压确定模型的输出为初始电解电压。
[0007]更进一步地，电压调整模型为长短期神经网络模型，电压调整模型的输入为施加初始电解电压后氟气制备的视频，电压调整模型的输出为调整电压。
[0008]更进一步地，氟化物离子溶液为含氟化钠的溶液。
[0009]更进一步地，电解槽中还包括氟离子选择性传输膜。
[0010]更进一步地，阴极材料和阳极材料都为金属材料。
[0011]更进一步地，阴极材料为铜，阳极材料为铂。
[0012]更进一步地，电解槽中还包括搅拌器。
[0013]更进一步地，搅拌器为磁搅拌器。
[0014]本专利技术还提供一种基于电解条件的氟气制备系统，该系统包括：存储器；处理器；以及计算机程序；其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现上述的基于电解条件的氟气制备方法，所述方法包括：S1、在电解槽中配置氟化物离子溶液；S2、将阴极和阳极分别安置于电解槽内；S3、获取阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率；S4、基于阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率使用初始电压确定模型进行处理得到初始电解电压；S5、施加初始电解电压，使得阴极吸收氟化物离子，并将其还原为氟气；S6、获取施加初始电解电压后氟气制备的视频；S7、基于电压调整模型对施加初始电解电压后氟气制备的视频进行处理确定调整电压；S8、将初始电解电压调整为调整电压并继续开始氟气制备；S9、将产生的氟气从电解槽中分离收集。
[0015]本专利技术提供的一种基于电解条件的氟气制备方法和系统，该方法包括：S1、在电解槽中配置氟化物离子溶液；S2、将阴极和阳极分别安置于电解槽内；S3、获取阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率；S4、基于阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率使用初始电压确定模型进行处理得到初始电解电压；S5、施加初始电解电压，使得阴极吸收氟化物离子，并将其还原为氟气；S6、获取施加初始电解电压后氟气制备的视频；S7、基于电压调整模型对施加初始电解电压后氟气制备的视频进行处理确定调整电压；S8、将初始电解电压调整为调整电压并继续开始氟气制备；S9、将产生的氟气从电解槽中分离收集。该方法可以确定合适的电解电压。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种基于电解条件的氟气制备方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于电解条件的氟气制备系统的示意图。
具体实施方式
[0017]本专利技术实施例中，提供了如图1所示的一种基于电解条件的氟气制备方法，所述基于电解条件的氟气制备方法包括步骤S1~S9：步骤S1，在电解槽中配置氟化物离子溶液。
[0018]电解槽是一种容器或装置，用于容纳电解液和电极，以进行电化学反应。它通常由耐腐蚀材料制成，如玻璃、陶瓷或特殊合金。电解槽的设计和尺寸取决于具体的电解过程和反应条件。
[0019]氟化物离子溶液是一种含有氟离子（F
‑
）的溶液，通常是一种化学物质与水混合形成的溶液。氟化物离子溶液可以用作电化学处理的电解液，它能够提供氟离子供电解过程
使用。常用的氟化物离子溶液有氢氟酸溶液（HF）。在一些实施例中，氟化物离子溶液为含氟化钠的溶液。
[0020]作为示例，步骤S1可以包括：1、准备电解槽：选择适合的电解槽，根据需要的体积和形状进行选择。确保电解槽具有耐腐蚀性和电绝缘性，以防止电解液泄漏和电击危险。清洗和擦拭电解槽，以确保表面干净，并且没有杂质。2、配置氟化物离子溶液：根据实际需要，选择合适的氟化物离子溶液，并按照指定的浓度配制。例如，如果需要使用氢氟酸溶液，可以根据要求将氢氟酸与适量的水混合，以得到所需浓度的氟化物离子溶液。3、填充电解槽：将配置好的氟化物离子溶液倒入预先准备好的电解槽中，确保电解液能够完全覆盖待处理的工件，并达到所需的液位。
[0021]在一些实施例中，电解槽中还包括氟离子选择性传输膜，其作用是实现对氟离子的选择性传输。它可以将氟离子从混合溶液中分离提取出来，并且具有高选择性和高通透性，使得其他离子或物质难以通过。
[0022]在一些实施例中，电解槽中还包括搅拌器。在一些实施例中，搅拌器为磁搅拌器。搅拌器主要用于在电解槽中保持溶液的均匀性和混合性，以促进反应的进行，并提高氟气产生的效率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电解条件的氟气制备方法，其特征在于，包括：S1、在电解槽中配置氟化物离子溶液；S2、将阴极和阳极分别安置于电解槽内；S3、获取阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率；S4、基于阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率使用初始电压确定模型进行处理得到初始电解电压；S5、施加初始电解电压，使得阴极吸收氟化物离子，并将其还原为氟气；S6、获取施加初始电解电压后氟气制备的视频；S7、基于电压调整模型对施加初始电解电压后氟气制备的视频进行处理确定调整电压；S8、将初始电解电压调整为调整电压并继续开始氟气制备；S9、将产生的氟气从电解槽中分离收集。2.如权利要求1所述的基于电解条件的氟气制备方法，其特征在于，初始电压确定模型为深度神经网络模型，初始电压确定模型的输入为阴极和阳极安置后电解槽的图像、氟化物离子溶液信息、目标氟气产量、目标氟气反应速率，初始电压确定模型的输出为初始电解电压。3.如权利要求1所述的基于电解条件的氟气制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华华，李世荣，华文斌，张兴灵，
申请(专利权)人：福建德尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：