【CN109650497A】一种双旋转电极电催化反应器及其应用【专利】
一种双极性电极体系[发明专利]
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专利名称：一种双极性电极体系专利类型：发明专利
发明人：刘红云,王蕾
申请号：CN201510419478.2申请日：20150716
公开号：CN105067689A
公开日：
20151118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例提供一种双极性电化学体系，包括驱动电源、驱动电极、双极性电极、分析通道中的电解液和信号通道中的电解液；其中，所述驱动电极为惰性电极；所述双极性电极由ITO电极和ITO/rGO/PMT薄膜电极及连接这两个电极的金属导体组成；所述分析通道中的电解液为pH为6～8的磷酸缓冲溶液或Britton–Robinson缓冲溶液；所述信号通道中的电解液为六氟磷酸盐的乙腈溶液，并且PF的浓度为0.005～0.03mol/L。
本发明提供的双极性电化学体系可通过ITO/rGO/PMT薄膜的颜色变化作为输出信号，并且ITO/rGO/PMT薄膜颜色可持久保持，便于随时观测检测结果，且可反复使用。
申请人：北京师范大学,北京师大科技园科技发展有限责任公司
地址：100875 北京市海淀区新街口外大街19号
国籍：CN
代理机构：北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)
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一种双功能电催化材料及其制备方法与应用[发明专利]
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专利名称：一种双功能电催化材料及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：符显珠,李妹
申请号：CN202010554643.6
申请日：20200617
公开号：CN111672514A
公开日：
20200918
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种双功能电催化材料及其制备方法与应用，其中，所述方法包括步骤：将硝酸镍和硝酸钴按照预定摩尔比混合，加入辅助反应物和水离子水后，制得混合溶液；将预处理导电基底和所述混合溶液加入装有聚四氟乙烯的反应釜中并进行加热，在所述预处理导电基底表面生长镍钴双金属氢氧化物，制得所述双功能电催化材料。
本发明采用一步水热法在导电基底原位生长镍钴双金属氢氧化物，制得所述双功能电催化材料。
所述双功能电催化材料的表面活性为点多，电化学性能较佳，可应用于甲醇‑水共电解反应体系中，同时实现甲醇的增值转化与低能耗高效制氢，具有广阔的应用前景。
申请人：深圳大学
地址：518060 广东省深圳市南山区南海大道3688号
国籍：CN
代理机构：深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：徐凯凯
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一种旋转式电化学反应器[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010254206.2(22)申请日 2020.04.02(71)申请人 白银原点科技有限公司地址 730900 甘肃省白银市白银区高科技园科技企业孵化器513-514(72)发明人 申鸿志 (74)专利代理机构 成都弘毅天承知识产权代理有限公司 51230代理人 刘东(51)Int.Cl.C25B 9/12(2006.01)C25B 15/00(2006.01)C25C 7/02(2006.01)C25C 7/06(2006.01)C25C 7/04(2006.01)C25B 11/04(2006.01)C25B 11/02(2006.01)C25B 13/00(2006.01)(54)发明名称一种旋转式电化学反应器(57)摘要本发明涉及电化学反应器的技术领域，具体是一种旋转式电化学反应器，用于解决现有技术中电化学反应器的传质效果不够好，从而影响到反应器对反应物质的反应效率的问题。
本发明包括外壳，所述外壳上开有多个接口，所述外壳为阴极，所述外壳的两端通过密封环安装有封闭盖，所述外壳内设有阳极，所述外壳上可拆卸的安装有可使外壳旋转的旋转装置。
本发明中通过旋转装置带动外壳旋转，也就相当于该反应器的阴极是旋转的，这样可以极大的增加反应器的传质效果，从而可以提高反应器对反应物质的反应效率。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 111378985 A 2020.07.07C N 111378985A1.一种旋转式电化学反应器，包括外壳(1)，所述外壳(1)上开有多个接口(5)，其特征在于：所述外壳(1)为阴极，所述外壳(1)的两端通过密封环(2)安装有封闭盖(3)，所述外壳(1)内设有阳极(4)，所述外壳(1)上可拆卸的安装有可使外壳(1)旋转的旋转装置。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式电化学反应器，其特征在于：所述外壳(1)的圆周面上均匀的设有多个连接柄(7)，所述旋转装置包括与连接柄(7)一一对应的连接杆(8)，所述连接杆(8)的一端可拆卸的与连接柄(7)连接，另一端与连接锥(9)连接，所述连接锥(9)连接有旋转电机(11)。
一种用于催化ORR和OER的双功能催化剂及其制备和应用[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910406074.8(22)申请日 2019.05.15(71)申请人 西安交通大学地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人 谭强 何玉婷 翟文芳 柳永宁 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人 徐文权(51)Int.Cl.H01M 4/90(2006.01)H01M 12/06(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)(54)发明名称一种用于催化ORR和OER的双功能催化剂及其制备和应用(57)摘要本发明公开了一种用于催化ORR和OER的双功能催化剂及其制备和应用，本发明的双功能催化剂为二元金属共同作用于氮掺杂的MOF类双功能空气催化剂；二元金属为Fe和Co；MOF类双功能空气催化剂为正十二面体结构的纳米颗粒，其能够极大地降低成本，可实现大规模推广应用；本发明的方法通过恒温溶剂热反应制备前躯体、离心洗涤纯化前驱体以及高温碳化得到催化剂来实现的，操作简单，易于控制；制备过程原材料选用金属硝酸盐等廉价基本无害的化学药品，得到的前驱体纯化干燥方法简便耗时少，避免了制备特殊结构催化剂所需的金属有机化合物，可进一步降低成本。
权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 110148764 A 2019.08.20C N 110148764A1.一种用于催化ORR和OER的双功能催化剂，其特征在于，所述双功能催化剂为二元金属共同作用于氮掺杂的MOF类双功能空气催化剂；所述二元金属为Fe和Co；所述MOF类双功能空气催化剂为正十二面体结构的纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种用于催化ORR和OER的双功能催化剂，其特征在于，所述正十二面体结构是用过渡金属离子Fe和Co取代沸石分子筛结构中的Si元素和O元素，以咪唑或咪唑的衍生物为双齿桥配体取代沸石分子筛中的桥氧，通过N原子相连；假设用M表示金属离子，N表示有机配体，所形成的结构单元为M -N -M结构；碳化后得到的催化剂的活性位点为M -N -C结构。
一种旋转电极管式电化学反应器及其应用[发明专利]
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专利名称：一种旋转电极管式电化学反应器及其应用
专利类型：发明专利
发明人：初广文,罗勇,马锐军,陈建峰,邹海魁,孙宝昌,张亮亮申请号：CN201610836992.0
申请日：20160921
公开号：CN107840416A
公开日：
20180327
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种旋转电极管式电化学反应器，包括至少一个电化学反应器外壳、旋转阳极、静止阴极、转轴、电机、导电滑环和轴承，所述电化学反应器外壳为内壁绝缘的立式管状或立式筒状体，该电化学反应器外壳下部设有进液口，上部设有出液口；所述转轴纵向设置在电化学反应器外壳内；所述旋转阳极固定在转轴上，所述静止阴极固定在电化学反应器外壳的内壁上，所述旋转阳极和静止阴极交替设置；所述导电滑环用以连接旋转阳极和直流稳压电源的正极。
所述反应器可串联或并联，可应用于任何成分的有机废水的处理；旋转阳极加快有机物的去除速率，加速电极表面产生气泡的脱除速率，避免电极有效面积的减小；处理速度快，占地面积小，投资成本较低。
申请人：北京化工大学
地址：100029 北京市朝阳区北三环东路15号
国籍：CN
代理机构：北京正理专利代理有限公司
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(51)Int .Cl . C02F 1/467(2006 .01) C02F 101/16(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109650497 A (43)申请公布日 2019.04.19
( 54 )发明 名称 一种双旋转电极电催化反应器及其应用
( 57 )摘要 本发明公开了一 种双旋转电 极电 催化反应
2
CN 109650497 A
说 明 书
1/3 页一种双旋转电来自电催化反应器及其应用技术领域 [0001] 本发明属于电化学废水处理装置技术领域，具体涉及一种双旋转电极电催化反应 器及其应用。
背景技术 [0002] 目前，国内一般的水处理技术主要有：物理化学技术、生物技术、化学技术。在物理 化学技术中，污染物只是发生转移，还需要进一步处理；在生物技术中，反应进程中的pH、碳 组分 、溶解氧等条件很难控制 ，而且会产生副产物 ，后处理程序也需要去除 副产品 ，如生物 量、有机物、浊度和有害细菌分泌物等；在化学技术中，需要投加药剂来去除水中污染物，反 应中会有很多副反应发生。其中 ，电 催化技术 ，不需添加氧化还原试剂 ，在反应过程中 产生 的自由基可以直接与废水中的污染物反应，可以有效避免二次污染问题；另外，通过外加电 流电 压控制反应条件 ，可控性较强 ；反应器设备及操作简单 ，如设计合理 ，会达到较好的处 理效果。因此 ，电 化学技术以 好控 制、无污染 、效率高而成为目前国内外具有应 用前景的 水 处理技术之一。 [0003] 一个性能好的电催化反应器对电催化反应处理废水的效果至关重要，常用的电催 化反应器主要有固定式电极电催化反应器，包括平行板电极反应器、固定床电极反应器；移 动式电 极电 催化反应器 ，包括旋转电 极 、移动床电 极。例如 ，公告号为CN10515922274B的发 明专利公开了一种电 催化氧化反应器 ，虽 然该反应器设置的 有布水装置具有布水均匀、处 理量大等优点 ，但是存在传 质效率 低 ，反应慢 ，能 耗大等缺陷 。鉴于此 ，设计一 种电 流效率 高、布水均匀、传质效率高且电 催化效率高的电 催化电 极反应器迫在眉睫 ，对于提升电 催化 处理废水的效率非常有利。
器及其应用，金属转轴竖向平行穿插于反应器壳 体内 ，圆盘阴极和圆盘阳极分别固定于两个金属 转轴上作为电 催化反应器的阴极和阳极 ，电 刷滑 环固定于金属转轴上且该电 刷滑环分别通过线 路与电源的正负极连接，金属转轴的顶端与电机 输出轴连接，反应器壳体的底部设有进水口 ，反 应器壳体的上部设有出水，废水由进水口进入反 应器壳 体并经过电 催化氧化还原处理 后由 出水 口 排出 。本发明电 流效率高 、传 质速度快且具有 较高的催化效率。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910081650 .6
(22)申请日 2019 .01 .28
(71)申请人 河南师范大学 地址 453007 河南省新乡市牧野区建设东 路46号
(72)发明人 申战辉 彭格格 刘道儒 马源浩 史嘉璐
(74)专利代理机构 新乡市平原智汇知识产权代 理事务所(普通合伙) 41139
2 .根据权利要求1所述的双旋转电极电催化反应器，其特征在于：所述圆盘阴极和圆盘 阳极均为带孔圆盘，该圆盘阳极和圆盘阴极分别通过不锈钢螺钉均匀固定在两个金属转轴 上 ，圆盘阴极 和圆盘阳极的上下间距为5-25mm ，圆盘材料根据处理污染物的 不同 选择具有 不同催化性能的物质。
3 .根据权利要求1所述的双旋转电极电催化反应器，其特征在于：所述金属转轴为导电 的 不锈钢转 轴 ，该金 属转轴的 顶端通过联 轴器与电 机输出 轴相连 ，用于为金 属转 轴提供旋 转动力。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
CN 109650497 A
CN 109650497 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种双旋转电极电催化反应器，其特征在于包括反应器壳体、金属转轴、圆盘阴极、 圆盘阳极、电 刷滑环、电 机和电 源 ，其中金属转轴竖向平行穿插于反应器壳体内 ，该金属转 轴的 上部通过 轴套与反应器壳 体固 定 ，金 属转 轴的 底部通过 轴承固 定于反应器壳 体的 底 部，至少一组圆盘阴极和至少一组圆盘阳极分别固定于两个金属转轴上作为电催化反应器 的 阴极 和阳极 ，圆 盘阴极 和圆 盘阳极上下错位交替排 列并 均匀分布于整个反应器壳 体内 部 ，电 刷滑环固定于金属转轴上且该电 刷滑环分别通过线路与电 源的正负极连接 ，金属转 轴的顶端与电 机输出轴连接 ，反应器壳体的底部设有进水口 ，反应器壳体的上部设有出水 ， 废水由进水口进入反应器壳体并经过电催化氧化还原处理后由出水口排出。
发明内容 [0004] 为了克服现有技术中电极间阻力大、电流效率低及废水溶液中传质效率低所导致 的电催化效率低、处理效果不好等问题，本发明提供了一种电流效率高、传质速度快且具有 较高催化效率的双旋转电极电催化反应器及其应用。 [0005] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种双旋转电极电催化反应器， 其特征在于包括反应器壳体、金属转轴、阴极圆盘、阳极圆盘、电 刷滑环、电 机和电 源 ，其中 金属转轴竖向平行穿插于反应器壳体内 ，该金属转轴的上部通过轴套与反应器壳体固定 ， 金属转轴的底部通过轴承固定于反应器壳体的底部，至少一组阴极圆盘和至少一组阳极圆 盘分别固定于两个金属转轴上作为电催化反应器的阴极和阳极，阴极圆盘和阳极圆盘上下 错位交替排列并均匀分布于整个反应器壳体内部 ，电 刷滑环固定于金属转轴上且该电 刷滑 环分 别通过线路与电 源的 正负极连接 ，金 属转 轴的 顶端与电 机输出 轴连接 ，反应器壳体的 底部设有进水口 ，反应器壳体的上部设有出水 ，废水由进水口进入反应器壳体并经过电 催 化氧化还原处理后由出水口排出。 [0006] 优选的，所述阴极圆盘和阳极圆盘均为带孔圆盘，该阳极圆盘和阴极圆盘分别通
4 .根据权利要求1所述的双旋转电极电催化反应器，其特征在于：所述电源采用直流稳 压电源，其电压范围为0-32V，电流范围为0-100A。
5 .一种权利要求1-4中任意一项所述的双旋转电极电催化反应器的应用，其特征在于： 所述双旋转电 极电 催化反应器 用于电 催化去除 废水中的 亚硝酸盐 ，其中阴极圆盘选 用钛/ 二氧化钛/氧化镍圆盘作为电 催化反应器的阴极 ，固定该阴极圆盘的金属转轴通过电 刷滑 环与电 源负极 相连 ，阳极圆盘选 用石墨圆盘作为电 催化反应器的 阳极 ，固定阳极圆盘的 金 属转轴通过电 刷滑环与电 源正极相连 ，电 机为金属转轴的旋转提供动力 ，接通直流稳压电 源后通过进水口阀门 控 制进水量 ，含亚硝酸盐废水通过进水口 进入反应器壳体 ，打开电 机 控制金属转轴转动，相邻圆盘阴极和圆盘阳极之间具有切向水流，提高废水溶液传质效率， 反应器壳体上部设置有出水口 ，反应后的溶液通过出水口从反应器壳体排出完成废水中亚 硝酸盐的电催化去除。