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申请/专利权人：浙江大学
摘要：本发明涉及电解制氢和生物质转化技术，旨在提供一种酸碱不对称耦联糠醛氧化双极制氢的方法。包括：构建双极制氢体系，在阳极反应腔和阴极反应腔中分别设置阳极电极和阴极电极，并通过导线连接至直流电源；前者填充含有糠醛与碱的混合溶液作为阳极电解液，后者填充酸溶液作为阴极电解液；在阳极反应腔中糠醛脱氢氧化生成糠酸，并通过Tafel反应生成氢气；在阴极反应腔中发生HER析氢反应生成氢气。本发明实现电解过程中阴极和阳极同时析氢并伴随糠酸的生成，降低了阳极能耗并实现了生物质能源的高值化；反应体系无需贵金属催化剂，极大降低生产成本；在降低制氢能耗及生产成本的同时，实现了生物质精炼。
主权项：1.一种酸碱不对称耦联糠醛氧化双极制氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）构建双极制氢体系：包括由双极膜分隔的阳极反应腔和阴极反应腔，在两个反应腔中分别设置阳极电极和阴极电极，并通过导线连接至直流电源；在阳极反应腔和阴极反应腔中分别填充阳极电解液和阴极电解液；所述阳极电解液是含有糠醛与KOH的混合溶液，其中KOH的浓度为1M，糠醛浓度为0.3M；所述阴极电解液是0.5M的H2SO4溶液；阳极电极是通过下述方法制备获得的：（a）剪裁合适尺寸的铜泡沫，用丙酮、稀盐酸和乙醇超声清洗各5分钟，备用；（b）以3M的NaOH溶液作为电化学氧化电解液、清洗后的铜泡沫作为阳极、铂片作为阴极，加载电流使铜泡沫的表层氧化，在其骨架表面形成堆积的纳米级别的铜颗粒结构；（c）以0.5M的Na2SO4溶液作为电化学还原电解液，氧化处理后的铜泡沫作为阴极，铂片作为阳极；加载电流使纳米级别的铜颗粒结构部分还原，形成同时包含Cu111、Cu200和Cu220结构的低价态铜基催化剂；（2）在制氢反应前，先向阳极电解液中通入10分钟Ar气，然后利用直流电源向阳极和阴极施加0.35～0.50V的电压；在阳极反应腔中，糠醛脱氢氧化生成糠酸，并通过Tafel反应生成氢气；在阴极反应腔中，发生HER析氢反应生成氢气。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 浙江大学 一种酸碱不对称耦联糠醛氧化双极制氢的方法
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