[发明专利]一种健康环保无毒害残留膜电极生产设备及其生产工艺

说明书

本发明属于复合材料技术领域，具体为一种健康环保无毒害残留膜电极生产设备及其生产工艺，包括底部支板、纳米气泡富氢水设备和反应容器，所述纳米气泡富氢水设备安装在底部支板的上表面右侧，所述纳米气泡富氢水设备的左上侧输出端连接输出管，所述反应容器通过支杆连接在反应容器的左侧壁上，所述反应容器的内壁上设置有电加热组件。本方案综合化学液相沉积法和浸渍还原法优点弊端，发明了微纳米气泡富氢水作为还原剂，Nacl溶液水煮质子交换膜，运用液相化学沉积法得到沉积层更为致密，贵金属颗粒可以达到纳米级别，比表面性能更为优越，催化性能更好的无公害、无残留、健康环保的家用吸氢机、医用氢氧呼吸机膜电极。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种健康环保无毒害残留膜电极生产设备及其生产工艺。

背景技术

传统MEA制备方法根据CL支撑体的不同可以分为两类：一类是CCS法，是将催化剂活性组分直接涂覆在GDL上，分别制备出涂布了催化层的阴极GDL和阳极GDL，然后用热压法将两个GDL压制在PEM两侧得到MEA；另一类是CCM法，是将催化剂活性组分涂覆在PEM两侧，再将阴极和阳极GDL分别贴在两侧的CLs上经热压得到MEA。CCS法制备MEA的优点在于制备工艺相对简单成熟，制备过程利于气孔形成，PEM也不会因“膜吸水”而变形。缺点是制备过程中催化剂容易渗透进GDL中，造成催化剂浪费和较低的催化剂利用率。另外，CL和PEM之间的结合力也通常较差，界面阻力大。与CCS法相比，CCM法能够有效提高催化剂利用率、大幅度降低膜与CL之间的质子传递阻力，成为当前MEA制备的主流技术。

无论是使用CCS法还是CCM法制备MEA，制备过程中都需要将催化剂活性组分负载到支撑体上，使用使用粘结剂、有机化学溶剂，这样不够环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种健康环保无毒害残留膜电极生产设备及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的无论是使用CCS法还是CCM法制备MEA，制备过程中都需要将催化剂活性组分负载到支撑体上，使用使用粘结剂、有机化学溶剂，这样不够环保的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种健康环保无毒害残留膜电极生产设备，包括底部支板、纳米气泡富氢水设备和反应容器，所述纳米气泡富氢水设备安装在底部支板的上表面右侧，所述纳米气泡富氢水设备的左上侧输出端连接输出管，所述反应容器通过支杆连接在反应容器的左侧壁上，所述反应容器的内壁上设置有电加热组件，所述输出管延伸至反应容器的内部，所述反应容器呈中空管状反应容器，所述反应容器的外壁下侧边缘处设置有上连接压板，所述上连接压板的下侧设置有下连接压板，所述上连接压板、下连接压板之间夹持有弹性夹持圈。

优选的，所述底部支板的上表面左侧设置有收集槽，所述收集槽位于反应容器的正下侧。

优选的，所述上连接压板的下表面边缘处设置有环形凸条，所述下连接压板的上表面边缘处开设有与环形凸条位置对应且相适配的环形凹槽。

一种健康环保无毒害残留膜电极生产设备的生产工艺，该健康环保无毒害残留膜电极生产设备的生产工艺的具体步骤如下：

S1：将Nafion膜夹持在上连接压板、下连接压板之间，且使得Nafion膜的边缘处夹持在环形凸条、环形凹槽之间，将弹性夹持圈卡在上连接压板、下连接压板的外壁上，使得Nafion膜的与上连接压板、下连接压板之间连接紧固；

S2：向反应容器内加入15-55％Nacl溶液，恒温65度，通过电加热组件对Nacl溶液煮60分钟；

S3：配置3mol每升贵金属催化剂溶液，将贵金属催化剂溶液加入Nacl溶液中贵金属离子与Na+离子置换；

S4：通过纳米气泡富氢水设备制取纳米气泡富氢水，纳米气泡富氢水作为还原剂，纳米气泡富氢水通过输出管输入至反应容器内，把贵金属离子还原为贵金属单质沉积在质子交换膜表面。