[发明专利]一种连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的装置和方法

权利要求书

1.一种连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的装置，其特征在于，该装置包括电镀槽和加料槽，所述加料槽盛放复合电镀液或电镀溶液，所述电镀槽和加料槽之间通过进液管相连通，所述进液管和加料槽之间设置循环泵，循环泵将加料槽中的复合电镀液或电镀溶液泵送至电镀槽中；

所述电镀槽内利用隔板设置两个相对的溢流槽，溢流槽与加料槽通过溢流管相连通，从电镀槽溢流到溢流槽内的复合电镀液或电镀溶液通过溢流管输送到加料槽内；

所述电镀槽相对的两个顶部均固定传动机构，所述传动结构与外部电机连接，所述传动机构包括导电滚轮、一级滑轮和二级滑轮，所述导电滚轮通过支板固定在电镀槽顶端外侧，所述一级滑轮固定在电镀槽顶端上，所述二级滑轮通过支架固定在电镀槽内的一级滑轮斜下方；

所述电镀槽内悬挂有阳极板，所述阳极板和导电滚轮分别连接电源的正负极；

所述电镀槽底部设置喷流管，所述喷流管分布若干孔洞。

2.一种连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

01、将碳纳米管纤维缠绕到传动机构上，作阴极备用；

02、将电解水析氢催化剂颗粒与电镀液混合而成的复合电镀液或特定电镀溶液加入加料槽中；

03、启动循环泵，将加料槽中的复合电镀液或电镀溶液泵入电镀槽中，并利用喷流管上的孔洞形成液体的流动；

04、将电镀槽中的阳极板及导电滚轮分别接通电源的正负极，此时碳纳米管纤维带电，启动传动机构，通过传动机构带动碳纳米管纤维通过电镀槽内的复合电镀液或电镀溶液，复合电镀液中的电解水析氢催化剂颗粒固着到碳纳米管纤维表面，或在碳纳米管纤维表面包覆一层具有催化作用的镀层，实现连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂；

05、待碳纳米管纤维全部通过复合电镀液或电镀溶液后，将电源、传动机构、循环泵关闭，取下碳纳米管纤维，用去离子水洗涤并干燥。

3.根据权利要求2所述的连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法中所述碳纳米管纤维的直径为100nm-1000μm，长度为0.1-1000m的超长连续碳纳米管纤维。

4.根据权利要求2所述的连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法步骤02中所述电解水析氢催化剂颗粒为直径10nm-100μm的导电或不导电催化剂颗粒，具体为铂、氧化铷、二硫化钼、磷化镍、硫化镍、磷化铁、硫化铁、磷化钴、碳化钼中的一种、两种或多种组合。

5.根据权利要求2所述的连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法步骤02中所述电镀液的成分为硫酸镍50-300g/L，氯化镍10-80g/L，硼酸10-80g/L；或硫酸镍50-200g/L，硫酸锌20-80g/L，硫酸镍铵30-90g/L，硼酸20-40g/L；或氯化钴50-150g/L，钼酸铵10-40g/L，硼酸10-40g/L。

6.根据权利要求2所述的连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法步骤02中所述特定电镀溶液为多种物质混合成的阴极电沉积配方，其具体成分为硫酸镍10-300g/L，次亚磷酸钠10-200g/L，柠檬酸钠20-50g/L；或硫酸亚铁80-400g/L，次亚磷酸钠120-340g/L，硼酸10-60g/L；或氯化亚铜80-150g/L，钨酸铵20-80g/L，柠檬酸三钠10-30g/L。

7.根据权利要求2所述的连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法步骤04中所述电源为直流电源或脉冲电源，电源的电流密度为0.1-10mA/dm²。

8.根据权利要求2所述的连续制备碳纳米管纤维复合电解水析氢催化剂的方法，其特征在于，该方法步骤04中所述碳纳米管纤维运动的速度为0.1-50m/min。