[发明专利]一种电化学还原四氯化锡的方法及反应装置

权利要求书

1.一种电化学反应装置，包括，

阳极组件，所述阳极组件包括第一电极，所述第一电极被配置为与待氧化物接触；

阴极组件，所述阴极组件包括第二电极，所述第二电极被配置为与待还原物接触；

质子交换膜，所述质子交换膜设置在阴极组件和阳极组件之间；

电源，所述电源被配置为在所述阳极组件和阴极组件之间施加正电压。

2.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于以下任一项：

-所述待氧化物包括：H₂O，H₂，或其组合；

-所述待还原物包括：含金属阳离子的溶液(例如含Sn⁴⁺的溶液)。

3.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其中，所述阳极组件还包括氧化催化剂，所述氧化催化剂被配置为与待氧化物接触；

优选地，所述氧化催化剂选自氢氧化反应(HOR)催化剂、析氧反应(OER)催化剂、或其组合；

优选地，所述氢氧化反应(HOR)催化剂包括：铂族元素；

优选地，所述析氧反应(OER)催化剂包括：钌元素、铱元素、或其组合。

4.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于以下任一项：

-所述第一电极包括多孔电极；

-所述第二电极包括多孔电极。

5.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于以下任一项：

-所述第一电极的材质包括钛金属或钛合金；

-所述第二电极的材质包括碳材料(例如碳纤维)。

6.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于以下任一项：

-所述阳极组件还包括第一极板，所述第一极板朝向第一电极的表面设有用于分布待氧化物的流道，所述第一电极位于所述第一极板和质子交换膜之间；

-所述阴极组件还包括第二极板，所述第二极板朝向第二电极的表面设有用于分布待还原物的流道，所述第二电极位于所述第二极板和质子交换膜之间。

7.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于以下任一项：

所述第一极板的材质包括：石墨、钛或钛合金、锆或锆合金、钽或钽合金、哈式合金、或其组合；

所述第二极板的材质包括：石墨、钛或钛合金、锆或锆合金、钽或钽合金、哈式合金、或其组合。

8.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其中，所述流道选自直线形流道、蛇形流道、井字形流道、仿生叶脉形流道，或其组合。

9.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其中，所述质子交换膜包括：全氟磺酸质子交换膜、磺化聚醚醚酮质子交换膜、聚苯并咪唑质子交换膜、或其组合。

10.一种实施电化学反应的方法，包括

提供如权利要求1～9任一项所述的电化学反应装置；

向所述阳极组件提供待氧化物；

向所述阴极组件提供待还原物；

在所述阳极组件和阴极组件之间施加正电压，使待氧化物被氧化，待还原物被还原。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于以下任一项：

-所述待氧化物包括：H₂O，H₂，或其组合；

-所述待还原物包括：金属阳离子(例如Sn⁴⁺)。