一种用于电催化氧还原制备过氧化氢的电极制造技术

技术编号：40331338 阅读：42 留言：0更新日期：2024-02-09 14:23

本发明专利技术公开了一种用于电催化氧还原制备过氧化氢的电极，包括由催化剂载体和形成于催化剂载体表面的催化剂层。所述的催化剂载体为具有敞开式骨架的多孔金属，所述多孔金属由金属骨架和孔隙构成，所述金属骨架全部为敞开式骨架或者为敞开式骨架和中空骨架的混合物。通过将多孔金属的大部分或全部中空骨架内的封闭空间打开，增大表面积、提高有效孔隙率，进一步构建具备更高比表面积和孔隙率的催化电极，使其能为电催化反应提供更加多的化学反应活性位点，并且其丰富的孔结构将有助于电解质的高效输运，提升电催化氧还原制备过氧化氢的生产效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化，涉及一种用于电催化氧还原制备过氧化氢的电极。

技术介绍

1、过氧化氢（h2o2）是一种重要的化学物质，它作为一种清洁型强氧化剂被广泛应用于医用消毒、工业纸浆漂白、环境治理和电子军工的半导体清洗等领域。目前，超过 95%的h2o2是利用蒽醌法以浓缩形式生产的。蒽醌氧化法工业合成h2o2，需要复杂的单元操作，包括加氢、o2氧化蒽醌、萃取纯化等，是能源密集型多步骤过程，需要大型基础设施投资，生产过程成本非常高。此外，现阶段工业应用中大量消耗的h2o2为质量分数 30%的水溶液，浓缩纯化h2o2过程中会产生的大量废物，产品分销过程也存在储存和运输的安全问题。因此，降低h2o2运输成本，实现 h2o2的经济、绿色和可持续的生产是目前迫切需要解决的问题。

2、电化学法进行电催化氧还原反应（orr）是一种可以替代蒽醌法生产h2o2的方法，它既可以通过在电解池中氧还原又能通过水氧化的双电子途径选择性地生产过氧化氢。通常情况下，在电解池中，通过双电子氧还原反应产生h2o2，最终可以大规模地热电联产；而双电子水氧化生成h...

【技术保护点】

1.一种用于电催化氧还原制备过氧化氢的电极，包括由催化剂载体和形成于催化剂载体表面的催化剂层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述的多孔金属包括表面未沉积粗糙化层和表面沉积有粗糙化层的多孔金属，其中：

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述敞开式骨架占全部金属骨架的比例为20%~100%，优选80%-100%。

4.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述孔隙的平均孔径为0.05～5mm。

5.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述金属骨架的金属层厚度为1～1000μm。