一种强化传质的电极及其应用制造技术

技术编号:44645009 阅读:15 留言:0更新日期:2025-03-17 18:35
本发明专利技术公开了一种强化传质的电极及其应用,电极结构由依次设置的菱形镍网层、泡沫镍层和镍丝网层组成;将强化传质的电极应用于含有离子交换膜的反应器中,在反应器中,强化传质的电极置于一体化膜电极与阳极端板之间;所述镍丝网层与一体化膜电极接触,菱形镍网层与阳极端板接触。本发明专利技术能强化液相稀物质电解过程中传质的效果,提高底物转化率,提高产物的得率和法拉第效率,降低电解水制氢耦合有机物氧化过程的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化转化领域,具体涉及一种强化传质的电极及其应用


技术介绍

1、在电化学反应过程中,底物需要从体相电解液传递到电极表面,然后底物吸附到电极上同时发生电子转移将反应物转化为产物,最后产物从电极上解吸并扩散回体相电解液。电解过程包括电极界面处的物质传递和电荷转移过程,当极化电位增加,反应物到达电极表面后立即转化,电极表面的反应物浓度趋于零,传质成为反应决速步骤。因此,强化传质过程是提高电解反应速率的有效方法。

2、有机物电氧化过程大多属于液相稀物质转化过程,目前的研究大多集中在催化剂开发方面,具有良好的催化效果;但是现有的电解系统在工业应用上面临巨大挑战。催化剂开发的研究工作中,催化剂的评价一般在间歇式反应装置中进行,间歇式反应器一般使用外部的强制搅拌使体相电解液中的反应物迅速到达电极表面强化传质,在一定程度上避免了因传质受限导致的反应活性低的问题。而流动电化学反应器中,电解液的流动状态倾向于层流,电解液几乎无径向流动,对流传质较弱,电化学反应速率降低,同时产生副反应。

3、优化电极结构可以改善反应底物在电极表面的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种强化传质的电极,其特征在于:包括依次设置的菱形镍网层(1)、泡沫镍层(2)和镍丝网层(3);所述泡沫镍层(2)采用压平的泡沫镍;所述镍丝网层(3)采用镍丝网。

2.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述泡沫镍层(2)和镍丝网层(3)通过热压机压在一起,菱形镍网层(1)放置于泡沫镍层(2)上方,两者之间没有固定剂。

3.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述泡沫镍层(2)和镍丝网层(3)的厚度之和为0.3mm~1.5mm。

4.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述菱形镍网层(1)、泡沫镍层(2)和镍丝网...

【技术特征摘要】

1.一种强化传质的电极,其特征在于:包括依次设置的菱形镍网层(1)、泡沫镍层(2)和镍丝网层(3);所述泡沫镍层(2)采用压平的泡沫镍;所述镍丝网层(3)采用镍丝网。

2.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述泡沫镍层(2)和镍丝网层(3)通过热压机压在一起,菱形镍网层(1)放置于泡沫镍层(2)上方,两者之间没有固定剂。

3.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述泡沫镍层(2)和镍丝网层(3)的厚度之和为0.3mm~1.5mm。

4.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述菱形镍网层(1)、泡沫镍层(2)和镍丝网层(3)的厚度之和为0.5mm~3mm,可以根据反应和反应器配置更改。

5.根据权利要求1所述的强化传质的电极,其特征在于:所述菱形镍网层(1)的厚度为0.2mm~2mm;大孔菱形镍网的孔径为毫米...

【专利技术属性】
技术研发人员:周华任悦邵明飞
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

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