[发明专利]一种双功能电解池的制备工艺

说明书

本发明公开了一种双功能电解池的制备工艺，将1.5mmolCo(NO₃)₂·6H₂O，1.5mmolCu(NO₃)₂·3H₂O和15mmol尿素加入30ml水的烧杯中，搅拌三十分钟，将溶液转移到聚四氟乙烯内胆中，自然冷却至室温，然后进行离心、洗涤和干燥，产物即为前驱体，将前驱体放入管式炉中在氩气氛围中350℃煅烧2小时，即为CoO/CuO。本发明的CoO/CuO作为电催化剂材料，在电解池电氧化甲醛(formaldehyde)废液的同时又提高了产氢效率。此外，本发明的二电极电解池，采用KOH/formaldehyde电解系统，相比传统电解水系统，有效降低了池电压，高效电解水，并氧化降解了甲醛污染物。

技术领域

本发明涉及电解池领域，特别涉及一种双功能电解池的的制备工艺。

背景技术

当前，能源短缺与环境污染是当今社会会面临的两个问题。氢作为一种理想的清洁能源，发热值高(142,351kJ/kg)，是汽油发热值的3倍；与化石燃料燃料燃烧比较，氢燃烧产物是水，最清洁，不会污染环境。在众多工业产氢方法中(水煤气法、电解法、烃转化法、生物质法等)，电催化分解水是一种重要的制氢方法，但也颇具有挑战性，例如，水氧化半反应(即：析氧反应)需要经历一个缓慢而复杂的四电子动力学过程，需要较高的过电位，不但影响产氢效率，而且消耗大量电能，成为电解法产氢的最主要挑战之一。另一方面，甲醛(formaldehyde，分子式：CH₂O)是合成胶粘剂、工程塑料、农药、聚氨酯、纺织品印染助剂、高分子材料的重要化工原料。甲醛易溶于水，是一级致癌物，广泛存在于大气和肺水中，严重影响人类健康。目前甲醛的去除方法效果甚微。马国峰等人和汪尧进等人分别报道了电催化降解有机废水催化剂方法(申请公布号:CN 106669678 A)和挠曲电催化降解含染料废水的方法(申请公布号:CN 110510701 A)，该发明虽然可以降解工业废水，但是同时无法得到具有高附加值的氢能源。本发明以甲醛废水氧化取代水氧化半反应，不但大幅度促进了产氢，而且可以有效地降解甲醛污染物。因此，本发明是一种环境友好、节能的制氢新策略，具有明显的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双功能电解池的的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双功能电解池的的制备工艺，包括步骤一：将1.5mmolCo(NO₃)₂·6H₂O，1.5mmolCu(NO₃)₂·3H₂O 和15mmol尿素加入30ml水的烧杯中，搅拌三十分钟；

步骤二：将溶液转移到聚四氟乙烯内胆中；

步骤三：自然冷却至室温，然后进行离心、洗涤和干燥，产物即为前驱体；

步骤四：将前驱体放入管式炉中在氩气氛围中350℃煅烧2小时，即为CoO/CuO。

优选的，在步骤二中，在120℃的烘箱里水热6小时。

优选的，电解池以KOH和甲醛溶液为电解液。

优选的，电解液中KOH的浓度为1M，甲醛的浓度为1mg/L。

本发明的技术效果和优点：本发明的CoO/CuO作为电催化剂材料，在电解池电氧化甲醛(formaldehyde)废液的同时又提高了产氢效率。此外，本发明的二电极电解池，采用KOH/formaldehyde电解系统，相比传统电解水系统，有效降低了池电压，高效电解水，并氧化降解了甲醛污染物。

附图说明

图1为实施例一制备的CoO/CuO电化学催化剂的X射线衍射 (XRD)图。