[发明专利]用于电化学还原二氧化碳的气体扩散电极在审
申请号: | 202110523172.7 | 申请日: | 2021-05-13 |
公开(公告)号: | CN113308707A | 公开(公告)日: | 2021-08-27 |
发明(设计)人: | 段静静;郑敏;杨康;陈胜;马路山;李强 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | C25B11/032 | 分类号: | C25B11/032;C23C14/35;C23C14/20;C25B1/23;C25B3/26;C25B3/03;C25B3/07;C25B11/075;C25B11/052 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 赵毅 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 电化学 还原 二氧化碳 气体 扩散 电极 | ||
1.一种用于电化学还原二氧化碳反应的气体扩散电极,其特征在于,该电极通过如下方法获得:
根据疏水处理效果,选择载体作为气体扩散电极中防水透气层基底层;
气体扩散电极基底层通过高温烧结或磁控溅射完成气体扩散电极的进一步疏水处理;
通过喷涂增强防水透气电极的导电性。
2.如权利要求1所述的气体扩散电极,其特征在于,基底材料的载体为HESEN HCP120,HESEN HCP030N,YLS-30T或聚四氟乙烯。
3.如权利要求1所述的气体扩散电极,其特征在于,对基底材料的载体进高温烧结时,进行疏水改性处理,温度范围200~400℃,反应时间范围是30~300分钟。
4.如权利要求3所述的气体扩散电极,其特征在于,在基底材料的载体进行磁控溅射时,进行疏水改性处理,材料范围是铜靶99.99%,溅射速率
5.如权利要求4所述的气体扩散电极,其特征在于,磁控溅射厚度范围是100~600纳米,其负载量范围是0.1~5mg cm-2。
6.如权利要求1所述的气体扩散电极,其特征在于,在防水透气电极层表面用喷枪喷涂铜粉、鳞片石墨或者导电碳粉材料,用于增强防水透气电极的导电性、电催化性能。
7.如权利要求6所述的气体扩散电极,其特征在于,铜粉负载量范围是0.1~5mg cm-2,或者导电碳粉质量范围是0.1~3mg cm-1,鳞片石墨质量范围是0.1~3mg cm-1。
8.如权利要求6或7所述的气体扩散电极,其特征在于,在喷涂过程中加入调控,粘结剂全氟磺酸Nafion、PTFE中的一种或者两种,质量浓度范围是0.1~5mg mL-1。
9.一种基于权利要求1-8任一种用于电化学还原二氧化碳反应的气体扩散电极的应用,其特征在于,在碱性流动电解池中作为阴极电极。
10.根据权利要权利要求9所述的应用,其特征在于,碱性流动电解池的体积为1mL~20mL,电解液pH范围是7~14,离子交换膜使用阴离子交换膜FAA-3-50或FAB-PK-130,电解液流速范围是1~10ml min-1,二氧化碳气体流速范围是20~100mL min-1,整体反应温度范围是20~30℃。
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