CN111530395A - 一种通电制备催化剂的反应装置 - Google Patents

一种通电制备催化剂的反应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111530395A
CN111530395A CN202010384552.2A CN202010384552A CN111530395A CN 111530395 A CN111530395 A CN 111530395A CN 202010384552 A CN202010384552 A CN 202010384552A CN 111530395 A CN111530395 A CN 111530395A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
port
tube
cathode
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010384552.2A
Other languages
English (en)
Inventor
徐维林
宫雪
阮明波
宋平
杨吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS filed Critical Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority to CN202010384552.2A priority Critical patent/CN111530395A/zh
Publication of CN111530395A publication Critical patent/CN111530395A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/348—Electrochemical processes, e.g. electrochemical deposition or anodisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提供一种通电制备催化剂的反应装置，属于催化剂制备装置领域。该装置包括：绝缘管，所示的绝缘管两端分别连接进气端口和出气端口，进气端口一侧开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管和正极导线管，出气端口一侧开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管和负极导线管；所述的绝缘管内设有样品槽，用于放置样品，样品的两端分别连接正极和负极，所述的正极通过正极导线管与正极导线连接，负极通过负极导线管与负极导线连接，正极导线和负极导线与外部电源装置连接。该装置用于通电法制备催化剂，安全可靠、简单高效。

Description

一种通电制备催化剂的反应装置
技术领域
本发明属于催化剂制备装置领域，具体涉及一种通电制备催化剂的反应装置。
背景技术
催化剂在能源催化剂领域起到至关重要的作用，在化工生产、污染物处理以及新能源车等领域都有着广泛的应用。大批量制备结构均一的催化剂是目前催化剂制备面临的主要问题之一。固相电化学法是一种高效制备均一催化剂的方法，已在另一个相关专利中进行了知识产权保护。然而目前的反应装置并不能满足固相电化学法制备催化剂对反应装置的要求。如一些可大批量制备催化剂的装置[201911201615.X,201910583467.6],虽然可以实现反应物的实时搅拌，但适用于反应物为液固混合的体系，同时也无法实现对样品进行通电操作。适用于纯固相催化剂制备的反应装置如在马弗炉中对催化剂进行高温煅烧，所用的装置一般为石英管，两端由法兰密封，可以对石英管中进行通气，达到所需要的气氛环境，但是并不适用固相电化学法制备催化剂。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种通电制备催化剂的反应装置，该装置结构简单，适用于固相电化学法制备催化剂。
本发明提供一种通电制备催化剂的反应装置，该装置包括：
绝缘管，所示的绝缘管两端分别连接进气端口和出气端口，进气端口一侧开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管和正极导线管，出气端口一侧开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管和负极导线管；
所述的绝缘管内设有样品槽，用于放置样品，样品的两端分别连接正极和负极，所述的正极通过正极导线管与正极导线连接，负极通过负极导线管与负极导线连接，正极导线和负极导线与外部电源装置连接。
优选的是，所述的样品一端与热电偶接触。
优选的是，所述的绝缘管的材料为玻璃、石英或刚玉。
优选的是，所述的绝缘管为圆柱形空心管。
优选的是，所述的样品槽为圆柱石英管或反应舟。
优选的是，所述的进气端口和出气端口为法兰或带磨砂口的玻璃端口。
本发明的有益效果
本发明提供一种通电制备催化剂的反应装置，包括绝缘管、端口、样品槽、导线、电极、热电偶、供电装置，本发明可根据所需合成催化剂的量选择不同型号的内部反应釜。该装置用于通电法制备催化剂，可以实现在所需气体氛围内，对所需样品施加特定电化学信号，并监测样品内部温度变化，大批量制备结构均一催化剂，安全可靠、简单高效。
附图说明
图1为本发明一种通电制备催化剂的反应装置；
图2为本发明进气端口和出气端口的两种形式的结构图；其中，A为带磨口的圆底端口，B为法兰端口；
图3为本发明样品槽的两种形式的结构图，其中A为反应舟形式样品槽，B为玻璃管形式样品槽。
图1中，1、样品，2、样品槽，3、正极，4、正极导线管，5、正极导线，6、负极，7、负极导线管，8、负极导线，9、进气端口，10、进气管，11、出气端口，12、出气管，13、绝缘管，14、热电偶。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明。
如图1所示，本发明提供一种通电制备催化剂的反应装置，该装置包括：
绝缘管13，所示的绝缘管13两端分别连接进气端口9和出气端口11，进气端口9一侧开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管10和正极导线管4，出气端口11一侧开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管12和负极导线管7；
所述的绝缘管13内设有样品槽2，用于放置样品1，样品1的两端分别连接正极3和负极6，所述的正极3通过正极导线管4与正极导线5连接，负极6通过负极导线管7与负极导线8连接，正极导线5和负极导线8与外部电源装置连接。
按照本发明，所述的绝缘管13为耐受1000℃以上高温，且绝缘的圆柱形空心管，其材质可以为石英玻璃，管子内直径为和长度不受限制。
按照本发明，所述的绝缘管13的两端设有进气端口9和出气端口11，进气端口9和出气端口11与绝缘管13为密封结构，进气端口9和出气端口11可以与外部绝缘管同等材质、且可拆卸。所述的进气端口9和出气端口11的结构没有特殊限制，如图2所示，可以为带磨口的圆底端口(A)，或为法兰端口(B)。
按照本发明，进气端口9一侧开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管10和正极导线管4，出气端口11一侧开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管12和负极导线管7；所述的进气管10、正极导线管4、出气管12和负极导线管7与进气端口9和出气端口11的材质一致，且为一体式，每个管子长度不做限制，优选为3-5cm。
按照本发明，所述的样品槽2可以是耐受高温不导电的圆柱形管子，管子可以放进外部绝缘管13中，样品槽2的管子大小根据样品多少而定，同时样品槽也可是耐热绝缘的反应舟、石英釜等上部分开口的槽子，结构如图3所示。
按照本发明，所述的正极导线和负极导线一般为铜导线，导线的选择根据实验所需最大电压和电流而定。
按照本发明，所述的正极和负极可以耐受高温，不易燃烧电阻较小的材料，与样品直接接触，优选为石墨电极，也可以为铜电极。
按照本发明，所述的反应装置还包括热电偶14，热电偶14引出一根较细接触线通过正极导线管4与样品1接触，显示器在整个装置外。
按照本发明，所述的外部电源装置是与导线的正负极相连接，电源的选择根据具体实验需求，恒流恒压电源或者脉冲电源，电源的量程根据实际实验需求而定。
本发明的一种通电制备催化剂的反应装置在使用时，先将样品放置于样品槽中，然后将样品槽放置于绝缘管内，将正极和负极分别接触样品的两端，热电偶接触样品的一端；将绝缘管的进气端口和出气端口密封固定好，然后进气端口的进气管连接气源(钢瓶或者气体管路)，通入所需要的气体氛围30min；开启供电装置，对样品施加所需要的电化学信号一定时间，反应结束后，关闭电源、关闭气体装置、卸下端口、取出样品，得到催化剂。
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种通电制备催化剂的反应装置，其中绝缘管材质为石英玻璃，内直接为10cm,长30cm，绝缘管两端分别用带磨砂的石英管作为进气端口和出气端口密封，石英管外径为10cm,长度5cm，圆底。进气端口上开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管和正极导线管，出气端口上开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管和负极导线管；进气管、正极导线管、出气管和负极导线管均为直径为1cm，长度为4cm的玻璃管。正极导线和负极导线与玻璃管之间有软管实现密封。所述的样品槽为圆柱形空心石英玻璃，内直径为1cm。样品放在中间，正负电极均为石墨棒，与样品的两端紧密接触，石墨棒电极直径为0.8cm.石墨棒电极分别连接正极导线和负极导线，正极导线和负极导线分别从正极导线管和负极导线管中引出，连接恒压/恒流电源，此电源量程为15V/2A。其中热电偶从正极导线管引入样品槽，与样品接触。此装置可实现对样品通入所需气氛，同时对样品施加恒电压或者恒电流。
实施例2
一种通电制备催化剂的反应装置，其中外部耐热绝缘管材质为刚玉，内直径15cm,长40cm。绝缘管两端分别用法兰作为进气端口和出气端口，进气端口上开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管和正极导线管，出气端口上开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管和负极导线管；进气管、正极导线管、出气管和负极导线管均为长4cm,直径1cm。所述的样品槽为石英反应舟形状，直径为5cm,长度为10cm。样品放在中间，正负电极均为铜棒，分别连接正极导线和负极导线，正极导线和负极导线分别从正极导线管和负极导线管中引出，连接恒压/恒流电源，此电源量程为100V/30A。其中热电偶从正极导线管引入样品槽，与样品接触。此装置可实现对样品通入所需气氛，可以一次性制备1g样品。

Claims (6)

1.一种通电制备催化剂的反应装置，其特征在于，该装置包括：
绝缘管，所示的绝缘管两端分别连接进气端口和出气端口，进气端口一侧开有进气口和正极导线进入口，进气口和正极导线进入口分别连接进气管和正极导线管，出气端口一侧开有出气口和负极导线进入口，出气口和负极导线进入口分别连接出气管和负极导线管；
所述的绝缘管内设有样品槽，用于放置样品，样品的两端分别连接正极和负极，所述的正极通过正极导线管与正极导线连接，负极通过负极导线管与负极导线连接，正极导线和负极导线与外部电源装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种通电制备催化剂的反应装置，其特征在于，所述的样品一端与热电偶接触。
3.根据权利要求1所述的一种通电制备催化剂的反应装置，其特征在于，所述的绝缘管的材料为玻璃、石英或刚玉。
4.根据权利要求1所述的一种通电制备催化剂的反应装置，其特征在于，所述的绝缘管为圆柱形空心管。
5.根据权利要求1所述的一种通电制备催化剂的反应装置，其特征在于，所述的样品槽为圆柱石英管或反应舟。
6.根据权利要求1所述的一种通电制备催化剂的反应装置，其特征在于，所述的进气端口和出气端口为法兰或带磨砂口的玻璃端口。
CN202010384552.2A 2020-05-08 2020-05-08 一种通电制备催化剂的反应装置 Pending CN111530395A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010384552.2A CN111530395A (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种通电制备催化剂的反应装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010384552.2A CN111530395A (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种通电制备催化剂的反应装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111530395A true CN111530395A (zh) 2020-08-14

Family

ID=71970685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010384552.2A Pending CN111530395A (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种通电制备催化剂的反应装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111530395A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101229484A (zh) * 2007-10-29 2008-07-30 江苏大学 一种用于汽车尾气治理的电晕放电等离子体反应器
CN102625729A (zh) * 2009-06-09 2012-08-01 创新碳有限公司 用等离子体处理颗粒的方法和装置
CN102652916A (zh) * 2012-03-31 2012-09-05 南京工业大学 一种活性炭再生装置及工艺
CN103038470A (zh) * 2010-08-24 2013-04-10 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂
CN103599697A (zh) * 2013-10-31 2014-02-26 浙江大学 采用外加电压法提升催化剂原位催化活性的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101229484A (zh) * 2007-10-29 2008-07-30 江苏大学 一种用于汽车尾气治理的电晕放电等离子体反应器
CN102625729A (zh) * 2009-06-09 2012-08-01 创新碳有限公司 用等离子体处理颗粒的方法和装置
CN103038470A (zh) * 2010-08-24 2013-04-10 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂
CN102652916A (zh) * 2012-03-31 2012-09-05 南京工业大学 一种活性炭再生装置及工艺
CN103599697A (zh) * 2013-10-31 2014-02-26 浙江大学 采用外加电压法提升催化剂原位催化活性的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李子炯: "《新型纳米能源材料的制备与性能》", 31 March 2019 *
许得隽: "电场与MnxCey催化剂在苯氧化反应中的协同效应及机理研究", 《环境科学学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN217148587U (zh) 一种大气压等离子体射流与soec联合制氨的装置
CN111530395A (zh) 一种通电制备催化剂的反应装置
CN100515935C (zh) 碳纳米管生长装置及方法
CN108051487B (zh) 一种多功能固体氧化物电学特性测试的平台装置
CN106058289B (zh) 一种控温微生物燃料电池
CN210427243U (zh) 一种高效非导磁性陶瓷的超高温力学测试装置
CN205944263U (zh) 一种控温微生物燃料电池
CN205398766U (zh) 一种用于电树枝实验的针电极制备装置
CN208553673U (zh) 高通量等离子体反应装置
CN110430653A (zh) 一种双层气体布局大面积介质阻挡放电阵列装置
CN215713129U (zh) 一种直流电弧炉底电极及底吹协同炼钢的装置
CN210752615U (zh) 硫化氢电离反应器及硫化氢电离系统
CN203816601U (zh) 一种制备碳纳米管的装置
CN113893799A (zh) 一种多电极介质阻挡放电低温等离子体反应器
CN219502688U (zh) 一种vdf裂解炉
CN207903908U (zh) 一种组合式低温等离子体反应器
CN102671527B (zh) 一种可控温等离子体有机废气处理装置
CN101845639A (zh) 一种连续操作小型电解还原池
CN217741972U (zh) 等离子体发生器电极和等离子体发生器系统
CN117004995A (zh) 一种铝电解槽烟气自动控制系统及其方法
CN203013668U (zh) 一种阴极制备前处理装置
CN216353566U (zh) 一种漆包线生产用加热软化装置
CN209857649U (zh) 一种用于样气中汞离子的高温裂解转换装置
CN109593645A (zh) 一种自动灭微生物菌种涂布装置
CN208674273U (zh) 一种直接燃烧陶瓷燃料电池发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination