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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子气体制备的领域,具体涉及一种一氧化氮电化学制备方法。
技术介绍
1、一氧化氮的用途较广泛,可用于航空火箭的推进剂,在电子行业主要用于硅的氧化膜形成、氧化、化学气相淀积。目前一氧化氮的制备方法主要为化学法,如:氮气和氧气高温下制备一氧化氮、氨在氧气中燃烧中生成一氧化氮、亚硝酸盐在加热下分解生产一氧化氮、以及亚硝酸钠与硫酸反应生成一氧化氮。
2、目前一氧化氮的制备方法都是化学法,需要在高温或者强酸性的条件下进行,对生产设备要求较高,以及生产所需能耗较高,不利于产业化制备。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种电化学还原制备一氧化氮方法,该方法科学合理,实现了一氧化氮在温和条件下的制备,显著降低了一氧化氮的生产成本。
2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:
3、一种电化学还原制备一氧化氮方法,包括以下步骤:
4、s1、向电解槽中加入电解液;
5、s2、调节ph,使用气体吹扫电解槽中的空气;
6、s3、进行电解,阴极电化学还原得到一氧化氮;
7、s4、收集阴极产生的一氧化氮气体。
8、优选的,所述的电解液为亚硝酸盐水溶液或硝酸盐水溶液,相应的盐为钠盐、钾盐或铵盐,所述的电解液浓度为0.2~1.5mol/l。
9、优选的,电解所用的阴极电极为铂电极、铜基负载铂电极或钛基负载铂电极。
10、优选的,所述的电解槽采用隔膜分开阴阳极的结构,隔膜为阳
11、优选的,吹扫所用的气体为氩气、氦气或氮气,吹扫至氧气含量为10ppm以下。
12、优选的,所述的电解条件为温度0℃~30℃,电压2v~3v。
13、优选的,用酸性或碱性物质调节ph值至7~9,所用的酸性物质为亚硝酸、硝酸或其溶液,碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或其溶液以及氨水;碱性溶液浓度为
14、0.05~0.4mol/l,酸性溶液浓度为0.1~0.4mol/l。
15、一种电化学还原制备一氧化氮的装置,包括电解槽,所述电解槽密闭设置,电解槽顶部设置有气体进口和气体出口,所述气体出口和气体进口分别设置在电解槽顶部的两侧;所述电解槽内设置有阳极和阴极,阳极和阴极相对设置,阴极和阳极之间设置有隔膜,阳极和阴极电连接,电源设置在电解槽外部。
16、本专利技术与现有技术相比具有以下优点:
17、1、创新性地采用电化学的方法,可在较温和的条件下制备出一氧化氮,不需要在高温条件下,明显降低生产成本。
18、2、本专利技术采用的电解体系为碱性,而非常规化学体系中加入硫酸,该体系对生产设备要求不苛刻,易产业化应用。
19、3、本专利技术采用密封电解槽体系,电解前进行惰性气体吹扫,并且采用隔膜隔离的方式,可使阴极产生的一氧化氮稳定存在,不会被氧化。
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1.一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,所述的电解液为亚硝酸盐水溶液或硝酸盐水溶液,相应的盐为钠盐、钾盐或铵盐,所述的电解液浓度为0.2~1.5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,电解所用的阴极电极为铂电极、铜基负载铂电极或钛基负载铂电极。
4.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,所述的电解槽采用隔膜分开阴阳极的结构,隔膜为阳离子交换膜。
5.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,吹扫所用的气体为氩气、氦气或氮气,吹扫至氧气含量为10ppm以下。
6.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,所述的电解条件为温度0℃~30℃,电压2V~3V。
7.根据权利要求6所述的一种电化学还原制备一氧化氮的方法,其特征在于,用酸性或碱性物质调节pH值至7~9,所用的酸性物质为亚硝酸、硝酸或其溶液,碱性物质为氢氧
8.一种电化学还原制备一氧化氮的装置,其特征在于,包括电解槽,所述电解槽密闭设置,电解槽顶部设置有气体进口和气体出口,所述气体出口和气体进口分别设置在电解槽顶部的两侧;所述电解槽内设置有阳极和阴极,阳极和阴极相对设置,阴极和阳极之间设置有隔膜,阳极和阴极电连接,电源设置在电解槽外部。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,所述的电解液为亚硝酸盐水溶液或硝酸盐水溶液,相应的盐为钠盐、钾盐或铵盐,所述的电解液浓度为0.2~1.5mol/l。
3.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,电解所用的阴极电极为铂电极、铜基负载铂电极或钛基负载铂电极。
4.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,所述的电解槽采用隔膜分开阴阳极的结构,隔膜为阳离子交换膜。
5.根据权利要求1所述的一种电化学还原制备一氧化氮方法,其特征在于,吹扫所用的气体为氩气、氦气或氮气,吹扫...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱姜涛,范娜,徐华健,姚刚,吝秀锋,王志民,苏子杰,
申请(专利权)人:中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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