专利名称：电解臭氧发生器的一种阳极结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的以纯水为原料的电解臭氧发生器的阳极结构。
背景技术：
以纯水为原料的电解臭氧发生器的阳极有多种结构，在本发明人向中国专利局提出的申请号为200410000314.8，发明名称为“用于电解式臭氧发生器的阳极结构及其制备方法”的发明专利申请中记载了一种电解式臭氧发生器的阳极结构。该阳极结构针对公知技术提出了两点改进1、用不透气、不透水的金属板替代透气、透水的微孔板压紧催化剂颗粒；以其与不透气、不透水板的阳极框体间的间隙作为原料水和电解产物阳极气体的通道。
2、以“自由铺放”的方式将催化剂颗粒置于固体电解质膜和阳极板之间，并通过螺栓的紧固作用使阳极板紧压在“自由铺放”的催化剂颗粒上，形成紧密的催化剂层。
经本发明人的进一步探索发现，上述臭氧发生器电解效率的提高是由于催化剂颗粒自由铺放带来的。因为“自由铺放”的催化剂颗粒比其它方法放置的催化剂颗粒(例如用聚四氟乙烯将催化剂颗粒粘成为催化剂膜片)有更大的催化表面积，因而这种臭氧发生器的效率高。虽然用密实的，不透气、不透水的金属板取代微孔板，能降低臭氧发生器的造价，但这种与电解效率无明显关系。上述200410000314.8号发明专利申请中所述的臭氧发生器的阳极结构利用阳极框体与不透水、不透气的阳极板间的间隙作为原料水和电解产物阳极气体的通道，因而，对阳极框体和阳极板的配合尺寸精度有很高的要求，在制造工艺和装配工艺上存在较大困难。
发明的内容本发明的目的在于提供一种即能保持“自由铺放”催化剂颗粒所带来的优点，又便于加工和组装的电解臭氧发生器新型的阳极结构。
为实现上述目的，本发明的技术方案为电解臭氧发生器的一种阳极结构，它包括固体聚合物电解质膜、微孔金属板、夹在所述电解质膜和微孔板之间的经自由铺放而形成的催化剂颗粒层以及从周边封绕所述经自由铺放而形成催化剂层的阳极框体。
其中，所述的微孔金属板是微孔表面具有导电耐蚀层的微孔金属钛板。
其中，所述微孔板的孔的孔径为20μ-300μ。
其中，所述的阳极框体优选弹性的阳极框体。
其中，所述的阳极框体最好为硅橡胶密封圈。
上述的微孔金属板优选金属钛板。
本发明中所用的固体电解质膜，催化剂颗粒的材质与200410000314.8号发明专利申请中所用的同类零部件的材质相同。
本发明的阳极结构是这样装配的在固体聚合物电解质膜一个侧面上，(另一侧是电解臭氧发生器阴极结构)放上阳极框体，将颗粒状催化剂(如二氧化铅颗粒)自由铺放在阳极框体内的固体聚合物电解质膜上，然后在阳极框体上盖上多孔金属板(例如微孔钛板，多孔金属板表面具有导电耐蚀层)。用机械紧固的方法将整个电解臭氧发生器阳极结构紧固为一体，即将固体电解质膜、阳极框体、多孔金属板，以及阳极结构，其它辅助件紧固成一体。
本发明的阳极结构中的催化剂颗粒由于是“自由铺放”的，因而使催化剂颗粒与固体聚合物电解质膜有了更充分，更多的接触面，因此在电解过程中，在其接触面上催化效率更高。该性能和发明专利申请20041000031.8是相当的。但本发明的阳极结构又采用了微孔板与阳极框体紧压配合的装配方法将催化剂颗粒压紧。这种结构对微孔金属板的装配加工精度要求大大降低，结果使装配工艺大大方便。
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明的阳极结构的剖面示意图。
具体实施例方式
参加图1，图中展示了本发明所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，在全氟磺胺阳离子交换膜1(杜邦Nafionll7)与电解臭氧发生器阴极结构5相对的另一面的外周放置硅橡胶密封圈2，在硅橡胶密封圈2内自由铺放颗粒状二氧化铅4，其颗粒直径为0.02-0.5mm，从而形成一个二氧化铅催化剂层，其层厚在0.5-5mm。之后平整二氧化铅催化剂层，在平整后的二氧化铅颗粒层上放上其表面可与所述硅橡胶密封圈2全面接触的多孔钛板3(多孔钛板表面经处理有导电耐蚀保护层)，多孔钛板3的孔径为20-300μ，其后与阳极框体及其它辅助件6连同阴极结构5一起紧固成为电解臭氧发生器整体。
该阳极结构在运行时，原料水经微孔钛板3中的微孔和催化剂颗粒间的间隙到达电解质膜，于此发生电解反应，生成的阳极气体经催化剂颗粒间的间隙及从微孔钛中的微孔中挤出。
该阳极结构的工作寿命长于6000小时，由于用微孔板代替了密实的板使该板的尺寸精度要求得以降代，整个阳极结构的组装工艺得以简化。
权利要求
1.一种电解臭氧发生器的一种阳极结构，它包括固体聚合物电解质膜、微孔金属板、夹在所述电解质膜和微孔板之间的经自由铺放而形成的催化剂颗粒层以及从周边封绕所述经自由铺放而形成催化剂层的阳极框体。
2.根据权利要求1所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，其特征在于，所述的微孔金属板是微孔表面具有导电耐蚀层的微孔金属钛板。
3.根据权利要求1或2所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，其特征在于，所述微孔板的孔的孔径为20μ-300μ。
4.根据权利要求1或2所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，其特征在于，所述的阳极框体为一弹性的阳极框体。
5.根据权利要求3所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，其特征在于，所述的阳极框体为一弹性的阳极框体。
6.根据权利要求4所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，其特征在于，所述的阳极框体为硅橡胶密封圈。
7.根据权利要求5所述的电解臭氧发生器的一种阳极结构，其特征在于，所述的阳极框体为硅橡胶密封圈。
全文摘要
本发明提供一种电解式臭氧发生器的阳极结构。它包括电解质膜、硅橡胶密封圈、多孔阳极板，及在所述电解质膜和多孔板之间的自由铺放的方式形成的催化剂颗粒层。该阳极结构在保持较高的电解效率的同时，又具有便于加工和组装的优点。
文档编号C25B11/00GK1900367SQ20051008541
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者徐名勇 申请人:徐名勇