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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解水,具体的说,是涉及一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法。
技术介绍
1、地球环境持续恶化,解决能源和环境问题的途径——可持续清洁能源的利用。h2是一种理想的清洁能源,具有能量密度高、无毒无污染、燃烧热值高等优点。电解水是一种制备h2的清洁方式。利用电解水制氢气来替代化石能源是目前的研究热点。目前提高电解水制氢效率是研究的关键。电解水过程中,由于电极极化、溶液电阻以及导线电阻的影响,实际电解电压是远离平衡电压的,即存在过电位。过电位越高,意味着效率越低。提高效率的方法包括:一是开发高效、高稳定性和价格低廉的析氢反应(hydrogen evolutionreaction,her)和析氧反应(oxygen evolution reaction,oer)催化剂;二是研制高效电解槽系统;三是添加电解水添加剂。前两种已经有很多文献报道,但是电解水添加剂目前研究较少。
2、目前已经报道的电解水添加剂有:氟离子(rethink about electrolyte:potassium fluoride as a promising additive to an electrolyte for the wateroxidation by a nanolayered mn oxide.international journal of hydrogen energy,2017,42(22):15160-15166.)、三氟甲烷磺酸二乙基甲基铵质子离子液体(diethylmethylammonium trifluorome
3、但是,这些已知的电解水添加剂各有其局限性,比如,氟离子添加剂促进析氧仅针对纳米层锰氧化物电极的析氧反应,促进作用单一,且使用的氟化钾有毒性;离子液体因其独特的性能也被用作促进析氧反应的添加剂,但其复杂的合成工艺和高昂的成本增加了应用成本,无法大规模使用。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决目前电解水析氧反应效率的相关技术问题,提供了一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,能够实现降低过电位、提高电解水效率。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,在电解液中添加羧酸类添加剂,所述羧酸类添加剂用于促进电解水过程中的阳极析氧反应。
4、进一步地,所述羧酸类添加剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、对苯二甲酸、均苯三甲酸、植酸十二钠盐中的至少一种。
5、进一步地,所述羧酸类添加剂在所述电解液中的质量浓度为1g/l~300g/l。
6、进一步地,所述电解液为碱性电解液、酸性电解液或中性电解液。
7、优选地,所述碱性电解液为氢氧化钾和氢氧化钠的至少一种。
8、优选地,所述酸性电解液为硫酸。
9、优选地,所述中性电解液为缓冲溶液。
10、本专利技术的有益效果是:
11、本专利技术采用羧酸类添加剂添加到电解液中,羧酸类添加剂包括大量羧酸配体,羧酸配体可以调节电子结构,使电荷重新分布。羧酸配体可以通过与配位水形成氢键的形式促进质子转移。带负电荷的羧酸根离子可以很好地用作质子转移介质和助催化剂,即促进oh-的运输、活化和解离,从而使反应动力学加快,过电位降低,从而提高电解水效率。
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1.一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,在电解液中添加羧酸类添加剂,所述羧酸类添加剂用于促进电解水过程中的阳极析氧反应。
2.根据权利要求1所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述羧酸类添加剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、对苯二甲酸、均苯三甲酸、植酸十二钠盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述羧酸类添加剂在所述电解液中的质量浓度为1g/L~300g/L。
4.根据权利要求1或2所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述电解液为碱性电解液、酸性电解液或中性电解液。
5.根据权利要求4所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述碱性电解液中的电解质为氢氧化钾和氢氧化钠的至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述酸性电解液中的电解质为硫酸。
7.根据权利要求4所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述中性电解液为缓冲溶液。
>...【技术特征摘要】
1.一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,在电解液中添加羧酸类添加剂,所述羧酸类添加剂用于促进电解水过程中的阳极析氧反应。
2.根据权利要求1所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述羧酸类添加剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、对苯二甲酸、均苯三甲酸、植酸十二钠盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种能够促进阳极析氧反应的电解水方法,其特征在于,所述羧酸类添加剂在所述电解液中的质量浓度为1g/l~300g/l。
4.根据权...
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