用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电解池装置的研究领域，特别涉及一种用于电解制备臭氧水的分隔阴 阳极室的电解池装置。
【背景技术】
[0002] 电解水的应用早在上世纪70年代美国宇航局用于载人宇宙飞船给宇航员供氧。 尤其在80年代之后，固体聚合物电解质（SPE)技术的应用在电解水制备氢气和氧气得到推 广。采用一般的导电材料作为电极，可以分别在阳极和阴极表面发生电化学反应生成氧气 和氢气。导电的金刚石材料被证实具有极佳的电化学性能，采用导电金刚石作为阳极，可制 成直接溶于水的臭氧，简称臭氧水。
[0003] 中国专利CN20061009226. 7和CN20118006557. 9采用金刚石电极制备臭氧水，但 是阳极区和阴极区都没有分隔，阳极室与阴极室是相通的（如图1所示），电解之后产生的 臭氧又会从相通的区域混合，使得水中的氢气又被臭氧氧化，同时稀释了臭氧含量，从而导 致了发生器臭氧产生效率低、臭氧浓度低。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于电解制备臭氧 水的分隔阴阳极室的电解池装置，用于提高臭氧O3的生产效率和含量。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] -种用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置，包括电解槽，所述电解 槽内设置有阴极电极和阳极电极，所述阴极电极和阳极电极的底部与电解槽的底端完全接 触，将电解槽分隔成相互独立的阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室隔离处设有允许离 子透过，但隔离氢气透过阳极区的质子交换膜。
[0007] 作为优选的，所述阴极室内设有用于将产生的氢气排出的排气孔。
[0008] 作为优选的，所述阳极电极和阴极电极上设有允许水通过的通孔。
[0009] 作为优选的，所述通孔为圆孔、正方形孔、长方形孔、锥孔、条形孔、多边形孔或不 规则形状孔。
[0010] 作为优选的，所述电解槽内设有一对或多对组合设置的阳极电极和阴极电极，形 成两个或多个阳极室和阴极室。
[0011] 作为优选的，所述阳极电极包括阳极端子、阳极基底和导电镀膜层，所述阴极电极 包括阴极端子、阴极基底和导电镀膜层，所述导电镀膜层直接与阴极端子和阳极端子连接。
[0012] 作为优选的，所述阳极端子和阴极端子采用弹性导电夹片，所述弹性导电夹片直 接接触到导电膜；或者所述阳极端子和阴极端子通过导电粘接物与导电膜连接，所述电粘 接物为导电银胶或导电锡浆。
[0013] 作为优选的，所述阳极电极由导电材料组成，所述阳极电极是导电金刚石片，或者 以硅片为基底的导电金刚石膜；所述阴极电极由导电材料组成，所述阴极电极是导电金刚 石片，或者以硅片基底的导电金刚石膜，或者不锈钢片。
[0014] 作为优选的，所述阳极电极和阴极电极上设有含有催化作用的活性物质。
[0015] 作为优选的，所述电解池装置采用直流电驱动、交流电驱动或脉冲电驱动。
[0016] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0017] (1)本发明的结构设计由于将阳极室与阴极室隔离分开，互不相通；使得阴极室 的水不会混入阳极室，因此避免了在阴极室产生的氢气不会混入到阳极室与臭氧O3发生中 和反应，从而减少的臭氧〇3的消耗量，提高臭氧0 3的生产效率和含量。
[0018] (2)本发明中由于直接连接镀膜电极的导电膜，因此电解池的镀膜电极的基底材 料可以采用不导电的基底材料，例如：玻璃、硅片、陶瓷等等；也可以采用导电的基底材料。 所以对于基底材料选择范围得到极大的扩展，而且基底材料导电性能对镀膜电极没有不良 影响，从而设计人员能够很容易地选择那些镀膜附着力比较好的基底材料。例如：采用硅片 为衬底材料并在其上镀上一层导电金刚石膜，制作成的电极镀膜附着力强，不容易脱膜，因 此电极寿命较长。
[0019] (3)本发明中阴极端子、阳极端子直接与导电膜连接，所以不存在基底材料的串 联电阻的影响，因此使得电解池的输入电压可以降低，电解反应的能耗降低，水温也得到降 低，电极的使用寿命也延长了许多。
【附图说明】
[0020] 图1是现有技术中阴极室和阳极室未分离的电解池装置示意图；
[0021] 图2是本发明阴极室和阳极室分离的电解池装置结构示意图；
[0022] 图3是本发明多组阴极室和阳极室分离的电解池装置结构示意图；
[0023] 图4(a)-图4(g)是本发明各种通孔的结构示意图。
[0024] 附图标号说明：1、阳极端子；2、阴极端子；3、阳极电极；4、导电金刚石膜；5、阴极 电极；6、阳极室；7、阴极室；8、质子交换膜；9、通孔；10、阳极室出口；11、阴极室出口；12、 入口；13、密封材料。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0026] 实施例1
[0027] 如图2所示，本发明公开了一种用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装 置，包括电解槽，所述电解槽内竖直设置有阴极电极5和阳极电极3,所述阴极电极和阳极 电极的底部与电解槽的底端完全接触，将电解槽分隔成相互独立的阳极室6和阴极室7,所 述阳极室6和阴极室7隔离处设有可以氢离子透过，但隔离氢气透过阳极区的质子交换膜 8。本发明由于将阳极室6与阴极室7隔离分开，互不相通；使得阴极室的水不会混入阳极 室，因此避免了在阴极室产生的氢气不会混入到阳极室与臭氧O3发生中和反应，从而减少 的臭氧〇3的消耗量，提高臭氧〇 3的生产效率和浓度。
[0028] 本实施例中，所述阴极室内设有用于将产生的氢气排出的排气孔，可以顺利的将 氢气从阴极室内排出，有利于电解的进一步进行。
[0029] 同时，所述阳极电极上设有通孔9,如图4(a) -图4(g)，所述通孔为圆孔、正方形 孔、长方形孔、锥孔、条形孔、多边形孔或不规则形状孔等多种式样等，当然，上述通孔没有 严格的形状限制，其他形式的形状也适用于本发明的技术方案。
[0030] 本实施例中，水从入口 12流入，从阳极室出口 10和阴极室出口 11流出，实现电解 制备臭氧水。
[0031] 本实施例中，所述阳极电极和阴极电极上可含有催化作用的活性物质，所述电解 池装置采样直流电驱动。
[0032] 如图3所示，所述电解槽内设有多对组合设置的阳极电极和阴极电极，形成多对 的阳极室和阴极室，通过该种形式，可以进一步增加臭氧的产