一种气泡分离装置及其制备方法与应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气泡分离装置，并将其与电解水制氢的工作电极相连接，应用于工作电极表面产生的气泡的分离以及定向调控。本发明专利技术中利用相邻通槽之间的三角形区域形成气泡分离通道，该气泡分离通道能够产生非对称拉普拉斯压力梯度，从而推动气泡沿特定方向移动。同时，超疏水‑润滑复合涂层具备出色的亲气性和润滑性能，不仅提供了良好的气泡吸附条件，还通过表面润滑效应降低了气泡在表面运动时的摩擦阻力，确保气泡能够快速实现定向调控转移。工作电极表面生成的氢气泡趋向于超疏水‑润滑复合涂层表面移动转移到气泡分离通道，利用气泡分离通道的非对称性，通过自驱动的“移动‑兼并‑再动”循环过程定向移动被高效收集至目标位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解水制氢，具体涉及一种气泡分离装置及其制备方法与应用。

技术介绍

1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、氢气凭借高能量密度和零碳排放的特性，被公认为推动可持续能源转型的重要载体，是21世纪最具发展前景的清洁能源。电解水制氢因其操作简便、产物纯净等优势成为制氢领域的重要技术。电解水通过阴极析氢反应(her)和阳极析氧反应(oer)将水分解为氢气和氧气。然而，气泡行为的难控性成为限制电解效率的关键因素之一。在电解过程中，界面气泡的生成与堆积会覆盖电极活性位点，阻碍电解质传质，并导致局部过电位升高，引发电流分布不均。这不仅加剧了电极的腐蚀与局部发热，还增加了散热负担，降低了氢气的纯度。此外，气泡脱附过程中产生的应力可能导致电极表面裂纹和剥落，进而影响电极寿命。尽管适量气泡移动可以促进对流、增强传质，但过量气泡的积聚会显著影响局部气体过饱和度，增加溶液电阻并引发极化效应，导致整体电解性能下降。因此，寻求电解水过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气泡分离装置，其特征在于，包括底板，所述底板的一端设置有若干相连的通槽，所述通槽呈发散状向底板的另一端延伸；相邻通槽之间形成气泡分离通道，所述气泡分离通道所在的底板表面设置有超疏水-润滑复合涂层。

2.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，所述底板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

3.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，相邻通槽之间的夹角为2°～8°。

4.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，所述通槽的宽度为0.5～2mm。

5.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，所述超疏水-润滑复合涂层自下而上包括超疏水涂...

【技术特征摘要】

1.一种气泡分离装置，其特征在于，包括底板，所述底板的一端设置有若干相连的通槽，所述通槽呈发散状向底板的另一端延伸；相邻通槽之间形成气泡分离通道，所述气泡分离通道所在的底板表面设置有超疏水-润滑复合涂层。

2.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，所述底板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

3.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，相邻通槽之间的夹角为2°～8°。

4.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，所述通槽的宽度为0.5～2mm。

5.如权利要求1所述的气泡分离装置，其特征在于，所述超疏水-润滑复合涂层自下而上包括超疏水涂层以及润滑涂层。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨学松，李悦鹏，桂夏辉，邢耀文，李哲，周博博，王磊，商惠玉，喻帆，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：