一种利用甲酸电解制取氢气的方法技术

本发明专利技术提供一种利用甲酸电解制取氢气的方法：以甲酸水溶液为燃料，以聚合物电解质膜电解器来电解制取氢气。将阳极、电解质膜和阴极依次叠放在一起，经热压后，构成电解电极，并将其夹紧于双极板之间构成聚合物电解质膜电解器。在电解器的阳极侧通入甲酸水溶液，于阴、阳两极间施加电压，使甲酸在阳极发生电催化氧化反应，在阴极侧产生氢气。本发明专利技术是一种便捷、快速及灵活的小规模现场制氢方法，具有电解电压低、能耗小、制氢效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于固体聚合物电解质膜电解器的制取氢气方法。以甲酸水溶液为阳极电解燃料，在阴、阳极两侧施加一定电压，使甲酸发生电催化氧化反应；阳极侧产生的质子通过膜传导至阴极侧，并于电子重新结合生成氢气。
技术介绍
氢能具有来源丰富，清洁高效的特点，是有可能在21世纪世界能源舞台上发挥举足轻重作用的二次能源。而以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术在近年来得到了长足的发展。燃料电池将有可能解决“能源”与“环保”这两大世界难题，对于人类社会可持续发展有重要意义。然而，如何实现经济、高效的制取氢气对氢能经济的发展至关重要。目前，常用的小规模制氢的方法主要有甲醇/天然气重整制氢和水电解制氢两种方式。其中，重整制氢的反应过程复杂，系统庞大，对设备要求高且可移动性差；而电解制氢具有装置简单、设备成型、易于应用的特点，非常适用于小规模现场制氢和应用。用于电解制氢的电解装置主要有两种类型。一种是碱性电解器，即在电解池中加入一定量的碱或盐类以增强导电性，在阴阳极分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用甲酸电解制取氢气的方法，其特征在于，以甲酸水溶液为燃料，
采用固体聚合物电解质膜的电解器制取氢气；
具体包括以下步骤：于电解电极阳极和阴极间施加电解电压，并于电解电极
的阳极侧通入≥2M的甲酸水溶液，使甲酸在阳极发生电催化氧化反应，产生电
解电流，在阴极侧产生氢气；电解器温度控制在20-70℃之间。
2.如权利要求1所述利用甲酸电解制取氢气的方法，其特征在于：
固体聚合物电解质膜电解器包括阳极极板、阴极极板、和置于极板间的电
解电极；将电解电极夹紧于两块极板之间构成聚合物电解质膜电解器，极板靠
近电解电极一侧设有流场。
3.如权利要求2所述利用甲酸电解制取氢气的方法，其特征在于：
电解电极的制备：电解电极由阴极扩散层、阴极催化层、电解质膜、阳极
催化层、阳极扩散层依次叠合在一起后，在1000-2000磅压力下热压1-5min，
形成电解电极。
4.如权利要求3所述利用甲酸电解制取氢气的方法，其特征在于：于阴极
扩散层上涂有Pt/C或Pd/C催化剂，形成阴极催化层，并与阴极扩散层一起构
成电解电极的阴极；阴极催化层贵金属载量为1-2mg/cm2；于阳极扩散层上涂
有Pd/C，PdAu/C，PdSn/C，PdIr/C中的一种催化剂或两种以上的催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙公权，姜黔，杨少华，赵钢，陈利康，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：