一种电极制备过氧化氢的设备

本技术涉及过氧化氢制备，特别涉及一种电极制备过氧化氢的设备。

背景技术：

1、近年来，随着中国工业化进程的加快，过氧化氢作为一种环境友好型氧化剂、化学漂白试剂，因其具有强氧化性、高效、绿色和使用无二次污染的优良特性，而被广泛应用于纸浆漂白，化工合成，消毒剂，污水处理，纺织印染等众多领域。

2、过氧化氢于1818年通过过氧化钡与硝酸反应合成。由于极大的市场需求使其成为世界上最重要的100种化学品之一。过氧化氢是各种化学工业和环境修复的潜在能源载体和环保氧化剂，因此如何高效和廉价地生产过氧化氢已成为广大科研工作者的研究热点。已开发的生产过氧化氢主要工艺有：电解过硫酸法、异丙醇氧化法、蒽醌法、氢氧直接合成法、燃料电池法、氧阴极还原法。其中，氧阴极还原法因其具有效率高、操作安全与可实现更高的电流密度等优点，且合成的过氧化氢溶液无杂质、纯度高，被认为是非常有发展前景的制备过氧化氢技术之一。

3、目前，氧阴极还原法大多采用将空气或者纯氧气通入电解槽的溶液中或者通过气体扩散电极(gde)的形式将氧气在酸性和中性环境下转化为过氧化氢，酸性条件下过氧化氢的电化学合成受到氧电极的电化学反应动力学的限制，难以获得较高的电流效率和较高浓度的过氧化氢。由于氧阴极还原法生产过氧化氢的产率很低，产出过氧化氢溶液的浓度太低而缺乏实用性。

技术实现思路

1、本实用新型，提供一种电极制备过氧化氢的设备，对阴极片进行加电压，增加空气中氧气在电解液中的溶解度，进而提高溶解气体分子的扩散能力，同时增加过氧化氢前驱体向电极扩散能力，强化过氧化氢的生成数量，阳极片和阴极片表面均通过催化热解和浸渍负载处理，调控电极表面结构，强化其疏水性能，提高电催化氧气生成过氧化氢效率，解决氧阴极还原法制过氧化氢产率低、浓度低的问题，也为空气生产过氧化氢技术提供重要理论基础。

2、为实现上述目的，提供一种电极制备过氧化氢的设备，包括：反应箱，所述反应箱的顶部固定连接有进气管和出气管，所述出气管的左侧设置有进水管，所述进水管与反应箱固定连接，所述进水管的圆周面上固定连接有进水阀，所述进气管和出气管之间设置有电源，所述电源的底部与反应箱固定连接，所述进气管的前方设置有加压机构，所述加压机构的底部与反应箱固定连接，所述反应箱的后侧壁上固定连接有出水管，所述出水管的圆周面上固定连接有出水阀，所述反应箱的内部顶面固定连接有阳极片和阴极片，所述阳极片和阴极片之间设置有温度传感器和ph值传感器，所述温度传感器和ph值传感器的底部均与反应箱的内部底面固定连接。

3、根据所述的一种电极制备过氧化氢的设备，所述电源与加压机构、阳极片、阴极片均电性连接。

4、根据所述的一种电极制备过氧化氢的设备，所述反应箱中填充有电解液和表面活性剂。

5、根据所述的一种电极制备过氧化氢的设备，所述阳极片和阴极片表面均经过催化热解和浸渍负载处理。

6、本实用新型的有益效果：通过设置反应箱、进水管、进水阀、电源、加压机构、出水管、出水阀、阴极片、阳极片、温度传感器和ph值传感器，对阴极片进行加电压，增加空气中氧气在电解液中的溶解度，进而提高溶解气体分子的扩散能力，同时增加过氧化氢前驱体向电极扩散能力，强化过氧化氢的生成数量，阳极片和阴极片表面均通过催化热解和浸渍负载处理，调控电极表面结构，强化其疏水性能，提高电催化氧气生成过氧化氢效率，解决氧阴极还原法制过氧化氢产率低、浓度低的问题，也为空气生产过氧化氢技术提供重要理论基础。

7、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种电极制备过氧化氢的设备，其特征在于，包括：反应箱(1)，所述反应箱(1)的顶部固定连接有进气管(2)和出气管(3)，所述出气管(3)的左侧设置有进水管(4)，所述进水管(4)与反应箱(1)固定连接，所述进水管(4)的圆周面上固定连接有进水阀(5)，所述进气管(2)和出气管(3)之间设置有电源(6)，所述电源(6)的底部与反应箱(1)固定连接，所述进气管(2)的前方设置有加压机构(7)，所述加压机构(7)的底部与反应箱(1)固定连接，所述反应箱(1)的后侧壁上固定连接有出水管(8)，所述出水管(8)的圆周面上固定连接有出水阀(9)，所述反应箱(1)的内部顶面固定连接有阳极片(11)和阴极片(10)，所述阳极片(11)和阴极片(10)之间设置有温度传感器(12)和ph值传感器(13)，所述温度传感器(12)和ph值传感器(13)的底部均与反应箱(1)的内部底面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种电极制备过氧化氢的设备，其特征在于，所述电源(6)与加压机构(7)、阳极片(11)、阴极片(10)均电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种电极制备过氧化氢的设备，其特征在于，所述反应箱(1)中填充有电解液和表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的一种电极制备过氧化氢的设备，其特征在于，所述阳极片(11)和阴极片(10)的表面均经过催化热解和浸渍负载处理。

技术总结
本技术公开了一种电极制备过氧化氢的设备，其包括：反应箱，所述反应箱的顶部固定连接有进气管和出气管。通过设置反应箱、进水管、进水阀、电源、加压机构、出水管、出水阀、阴极片、阳极片、温度传感器和pH值传感器，对阴极片进行加电压，增加空气中氧气在电解液中的溶解度，进而提高溶解气体分子的扩散能力，同时增加过氧化氢前驱体向电极扩散能力，强化过氧化氢的生成数量，阳极片和阴极片表面均通过催化热解和浸渍负载处理，调控电极表面结构，强化其疏水性能，提高电催化氧气生成过氧化氢效率，解决氧阴极还原法制过氧化氢产率低、浓度低的问题，也为空气生产过氧化氢技术提供重要理论基础。

技术研发人员：陈亚辉,穆金城,马旭东,颜菀旻
受保护的技术使用者：塔里木大学
技术研发日：20231113
技术公布日：2024/5/27