CN113174605A - 一种高效制备过氧化氢消毒液的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效制备过氧化氢消毒液的方法。该方法包括如下步骤：利用堆叠式三室电合成反应器进行电解得到；其中堆叠式三室电合成反应器包括依次排列的阳极室、阴极室和空气室，及由阳极和阴极组成的电极对；阳极液和阳极置于阳极室内，阳极液为硫酸盐溶液，浓度为0.01～1.0mol/L，pH为0.1～7.0；阴极液和阴极置于阴极室内，阴极液为硫酸盐溶液、乙酸盐溶液、碳酸氢盐溶液或磷酸盐溶液中的一种或几种，浓度为0.05～0.50mol/L；电解的电流密度为10～100mA/cm²。该方法利用堆叠式三室电合成反应器进行电解，通过优化阳极液组成、阴极液组成和电流密度，可在较短时间内得到3％的过氧化氢消毒溶液。

Description

一种高效制备过氧化氢消毒液的方法

技术领域

本发明属于电化学领域，具体涉及一种高效制备过氧化氢消毒液的方法。

背景技术

2020年新冠冠状病毒肺炎疫情爆发，大规模的环境消杀以及家庭消毒让消毒产品严重供不应求，市场缺口巨大。目前常用的消毒液有84消毒液、过氧化物类消毒液、来苏水等。其中84消毒液是5.5％～6.5％的次氯酸钠溶液，具有较强烈的刺激性气味，会灼伤呼吸道黏膜，部分人群特别是老人应慎用。来苏水为甲酚的肥皂溶液，对皮肤有一定的刺激和腐蚀作用，而且甲酚有毒，使用时需要注意安全。过氧化物类消毒剂主要包括过氧化氢和过氧乙酸，其中过氧化氢溶液无臭，遇氧化物或还原物即迅速分解，生成水和氧气，对肠道性致病菌、化脓性球菌、病毒等均有效。按照《过氧化物类消毒剂卫生标准》(GB26371-2010)，3.0％的过氧化氢溶液可用于“一般物体表面”、“空气消毒”、“食品用工具、设备消毒”、“皮肤伤口冲洗消毒”等。

随着我国人民生活水平的提高，对绿色、健康、安全的意识也越来越高，家用杀菌、除臭剂的使用也越来越多，过氧化氢消毒液不仅能够杀菌消毒，而且无异味、不易残留(分解产物是水和氧气)，便携式小型化的过氧化氢消毒液发生器的研发，对于家庭的果蔬、碗柜、衣物等的杀菌、消毒、除异味等均有应用空间。过氧化氢作为一种环境友好型的氧化剂，其氧化或者消毒之后并无有毒副产物的产生。在医用消毒领域内所需的过氧化氢溶液浓度为3％(30g/L)，可高效杀灭环境中的病原体微生物，阻断病原体的空气传播途径。在自来水的消毒领域，过氧化氢可协同氯消毒剂对水厂出水进行消毒，可在一定程度上减少氯消毒剂的用量，同时也能够很好地减少出水中的消毒副产物总量以及保证水质的健康达标。此外，过氧化氢可协同Fe²⁺发生芬顿反应，是一种最常见的高级氧化技术，可用于对常见的难降解有机物如药品及个人护理品进行完全的氧化分解，防止其对水环境及个人健康造成的污染风险。

目前过氧化氢主要通过蒽醌法生产(例如CN101037190)，该法属于化学法合成法，虽然蒽醌法效率高，易于规模化，但无法现场制备，而且蒽醌法生产出的高浓度过氧化氢(30％)具有强烈的腐蚀性和不稳定性，在储存、运输和使用过程中存在着爆炸的危险性。

电合成法通过以水和氧气为原料，为应用行业提供了更安全、可靠、方便的过氧化氢来源。氧还原阴极电合成法指的主要是氧气在电极的阴极催化下被还原成过氧化氢的反应，目前多通过气体扩散阴极的形式使氧气在三相条件下被催化还原转化为过氧化氢。电合成法操作简单，但由于副反应多、电流效率低等原因无法实现高浓度过氧化氢溶液(3％)的生产。

因此研发出一种安全高效过氧化氢消毒液(3％)的电合成方法，有助于现场快速制备消毒剂，可用于致病菌及病毒的消杀，实现对个人健康卫生的有效防护；也可用于对难降解有机物的去除分解，实现对环境风险的安全防控。

发明内容

本发明的目的在于克服阴极电合成法中过氧化氢产物浓度低、产率慢的缺陷或不足，提供一种高效制备过氧化氢消毒液的方法。本发明提供的方法，利用堆叠式三室电合成反应器进行电合成，通过优化阳极液组成、阴极液组成和电流密度，可在短时间内现场制备得到3％的过氧化氢消毒溶液。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效制备过氧化氢消毒液的方法，包括如下步骤：利用堆叠式三室电合成反应器进行电解得到；其中，堆叠式三室电合成反应器包括依次排列的阳极室、阴极室和空气室，及由阳极和阴极组成的电极对；阳极液和阳极置于阳极室内，阳极液为硫酸盐溶液，阳极液的浓度为0.01～1.0mol/L，pH为0.1～0.7；阴极液和阴极置于阴极室内，阴极液为硫酸盐溶液、乙酸盐溶液、碳酸氢盐或磷酸盐溶液中的一种或几种，阴极液的浓度为0.05～0.50mol/L；电解的电流密度为1～100 mA/cm²。

在利用堆叠式三室电合成反应器制备过氧化氢的过程中，发明人发现阳极液的种类及pH、阴极液的种类、外加电流密度均对过氧化氢制备的效率、产物的浓度和能耗有一定的影响。具体的，外加电流密度的选择对于过氧化氢的产率以及所能达到的最高浓度有着较大的影响，高电流密度能够提高产率，但是由于副反应的增多可能导致所能达到最高浓度的下降；电解液的浓度可以影响溶液的电导率，高浓度电解液能够有效反应器整体的内阻，降低单位产物所需的能耗；同时，电解液的pH过高或者过低往往会带来过氧化氢的分解。

通过对阳极液的组成、阴极液的组成和电流密度等条件的优选，本发明提供的制备方法可在较短时间内得到高浓度(≥3％)的过氧化氢消毒液。

特别地，当电极对数为5对时，反应器运行120分钟能够得到30毫升产物浓度为31.7g/L(3.1％)的过氧化氢溶液，克服了现有过氧化氢阴极电合成技术中存在着的产物浓度低、产率低的技术难点。

本领域常规的阳极和阴极均可用于本发明中。

优选地，所述阳极为铱钽涂层钛网。具体地，铱钽涂层钛网为市售产品。

优选地，所述阴极为空气扩散阴极。具体地，空气扩散阴极包括扩散层、不锈钢网和催化层，具体制备方法如下：首先，将一定量的炭黑粉末与PTFE乳液按1：5～10的质量比混合，将其压至不锈钢网的一侧，在马弗炉中煅烧后得到扩散层；然后，将一定量的炭黑粉末与PTFE乳液按3:1～10的质量比混合，将其压至不锈钢网的另一侧，得到催化层；至此，可得到空气扩散阴极。

优选地，所述电极对的数量为1对或多对(例如3对，5对，8对，10对)。

更为优选地，所述电极对的数量为1～10对；进一步优选为5对。

更为优选地，当电极对的数量为多对时，多个阳极串联后与外部电源的正极电连接；多个阴极串联后与外部电源的负极电连接。

更为优选地，所述阳极室、阴极室和空气室为对应的一组或多组。

进一步优选地，当阳极室、阴极室和空气室为多组时，各组的阳极液相连通，各组的阴极液相连通。

优选地，所述阳极液的pH为0.3～0.6。

优选地，所述阳极液的浓度为0.05～1.5mol/L，进一步优选为0.1mol/L。

优选地，所述阴极液的浓度为0.1～0.25mol/L。

优选地，所述阴极液为磷酸盐溶液、乙酸盐溶液或磷酸盐溶液中的一种或几种(例如对应的钠盐或钾盐)；进一步优选为磷酸盐溶液。

优选地，所述电流密度为60～80mA/cm²。

本发明也在此提供一种堆叠式三室电合成反应器，包括依次排列的阳极室、阴极室和空气室，阳极室和阴极室通过隔膜隔开；阳极室内设有阳极和用于流通阳极液的第一控制孔；阴极室设有将阴极室和空气室隔开的阴极和用于流通阴极液的第二控制孔；空气室设有用于流通空气的第三控制孔。

优选地，所述阳极和隔膜之间的距离为0～10mm，所述隔膜和空气扩散阴极之间的距离为2～100mm。

具体地，隔膜为质子交换膜。

优选地，所述空气室、阳极室和阴极室的有效体积比为1:1～5:2～10。

优选地，所述堆叠式三室电合成反应器包括若干组依次排列的阳极室、阴极室和空气室。

更为优选地，若干组中的第一控制孔相连通；若干组中的第二控制孔相连通；若干组中的第三控制孔相连通。

更为优选地，若干组中的阳极串联后外部电源的正极电连接，若干组中的空气扩散阴极串联后与外部电源的负极电连接。

优选地，所述堆叠式三室电合成反应器还包括若干个绝缘垫圈；其中一个绝缘垫圈上开设有容腔作为阳极液室；另一个绝缘垫圈开设有容腔作为阴极液室；另一个绝缘垫圈开设有容腔作为空气室。

更为优选地，所述电合成反应装置还包括一对夹板，所述一对夹板分别与阳极室和空气室的容腔的端面相贴合。

现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的高效制备过氧化氢消毒液的方法，利用堆叠式三室电合成反应器进行电解，通过优化阳极液组成、阴极液组成和电流密度，可在较短时间内得到高浓度(>3％)的过氧化氢消毒溶液。

附图说明

图1为实施例1提供的堆叠式三室电合成反应器的结构示意图；

图2为实施例1提供的堆叠式三室电合成反应器的局部拆解图；

图3为实施例1提供的堆叠式三室电合成反应器的运行原理图；

图4为本发明实施例1提供的堆叠式电合成反应器(电极对数为1)在不同电流密度条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度；

图5为本发明实施例1提供的堆叠式电合成反应器(电极对数为1)在不同阴极液电解质类型以及浓度条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度；

图6为本发明实施例1提供的堆叠式电合成反应器(电极对数为1)在不同阳极液pH条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度；

图7为本发明实施例1提供的堆叠式电合成反应器(不同电极对数)在最佳条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度；

图8为对比例1提供的堆叠式两室电合成反应器的拆解图；

图9为实施例1提供的堆叠式电合成反应器和对比例1提供的堆叠式两室电合成反应器运行不同时间下生产过氧化氢溶液浓度；

其中，1为夹板，2为隔膜，3为绝缘垫圈，4为阳极，5为空气扩散阴极， 6为第一控制孔，7为第二控制孔，8为第三控制孔，9为阳极室，10为阴极室， 11为空气室；6’为流通电解液的第四控制孔；9’为电解液室；

A为阳极液流通路径，B为阴极液流通路径，C为空气流通路径，A’为电解液。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

需要说明的是，当原件被称为“设于”、“安设于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的元件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。本本发明所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

本实施例提供一种高效制备过氧化氢消毒液的方法，利用堆叠式三室电合成反应器进行电解得到。如图1～2，为堆叠式三室电合成反应器的结构示意图。

具体地，堆叠式三室电合成反应器包括1组或多组(例如3组，5组)依次排列的阳极室9、阴极室10和空气室11，各组也依次排列，下面以三组(包含 3对电极对)为例，对其结构进行具体说明。

每组中的阳极室9、阴极室10和空气室11依次排列；多组也依次排列形成堆叠式三室设计。其中每一组设计均具有如下结构：包括依次贴合绝缘垫圈3(记为第一绝缘垫圈)、隔膜2、绝缘垫圈3(记为第二绝缘垫圈)和绝缘垫圈3(记为第三绝缘垫圈)。第一绝缘垫圈设有左右开口的容腔作为阳极室9，阳极竖直置于阳极室9；第二绝缘垫圈设有左右开口的容腔作为阴极室10，空气扩散阴极 5置于阴极室10中；第三绝缘垫圈设有左右开口的容腔作为空气室11；阳极室 9和阴极室10通过隔膜2隔开；空气扩散阴极5与阴极室10的右侧端面齐平，进而将阴极室10和空气室11隔开；第二组～第三组依次贴合排列。

另外，电合成反应装置还包括一对夹板1，其中一个夹板(记为第一夹板) 与第一组的第一绝缘垫圈相贴合，使得第一组的阳极室9封闭，另一个夹板(记为第二夹板)与第三组的第三绝缘垫圈相贴合，使得第三组的空气室11封闭。

第一夹板、阳极室9、隔膜2、第二绝缘垫圈、第三绝缘垫圈和第二夹板上设有用于流通阳极液的第一控制孔6，各组的第一控制孔6依次相连通；具体的，第一夹板、隔膜2、第二绝缘垫圈、第三绝缘垫圈和第二夹板上设有开孔，阳极室9上设有阳极液入口和阳极液出口，阳极液入口，阳极液出口，隔膜、第二绝缘垫圈、第三绝缘垫圈上的开孔依次连通；前一组的第三绝缘垫圈上的开孔与后一组的阳极液入口相连通，第一夹板上的开孔与第一组的阳极液入口相连通，第二夹板上的开孔与最后一组的第三绝缘垫圈上的开孔相连通，如图3。

第一夹板、第一绝缘垫圈、隔膜2、阴极室10、第三绝缘垫圈和第二夹板上设有用于流通阴极液的第二控制孔7，各组的第二控制孔7依次相连通；具体的，第一夹板、第一绝缘垫圈、隔膜2、第三绝缘垫圈和第二夹板上设有开孔，阴极室10设有阴极液入口和阴极液出口，第一绝缘垫圈、隔膜2上的开孔，阴极液入口，阴极液出口，第三绝缘垫圈上的开孔依次连通；前一组的第三绝缘垫圈上的开孔与后一组的第一绝缘垫圈上的开孔相连通，第一夹板上的开孔与第一组的第一绝缘垫圈上的开孔相连通，第二夹板上的开孔与最后一组的第三绝缘垫圈上的开孔相连通，如图3。

第一夹板、第一绝缘垫圈、隔膜2、第二绝缘垫圈、空气室11和第二夹板上设有用于流通空气的第三控制孔8，各组的第三控制孔8相连通；具体的，第一夹板、第一绝缘垫圈、隔膜2、第二绝缘垫圈和第二夹板上设有开孔，空气室 11设有空气入口和空气出口，第一夹板、第一绝缘垫圈、隔膜2、第二绝缘垫圈上的开孔，空气入口和空气出口依次连通，前一组的空气出口与后一组的第一绝缘垫圈上的开孔相连通，第一夹板上的开孔与第一组的第一绝缘垫圈上的开孔相连通，第二夹板上的开孔与最后一组的空气出口相连通，如图3。

每一组设计中阳极4和隔膜2之间的距离可为0～10mm，隔膜2和空气扩散阴极5之间的距离可为2～100mm；空气室11、阳极室9和阴极室10的有效体积比可为1:1～5:2～10。

各组中的阳极4串联后外部电源的正极电连接；各组中的空气扩散阴极5 串联后与外部电源的负极电连接。

在本实施例中，阳极4和隔膜2之间的距离为0mm，隔膜2和空气扩散阴极5之间的距离为5mm，空气室11、阳极室9和阴极室10的有效体积均为35毫升，阳极4为铱钽涂层钛网，空气扩散阴极5为三层辊压式炭黑阴极，隔膜为质子交换膜。

绝缘垫圈3为硅胶垫圈。

铱钽涂层钛网为市售产品。

三层辊压式炭黑阴极通过如下过程制备得到：首先，将一定量的炭黑粉末与 PTFE乳液按3:5～10(具体为3:7)的质量比混合，然后将混合泥状物辊压至不锈钢网的一侧，在马弗炉中以340℃煅烧得到扩散层；然后将一定量的炭黑粉末与PTFE乳液按3:1～10(具体为3:1)的质量比混合，然后将混合泥状物辊压至不锈钢网的另一侧，得到催化层；至此，可得到炭黑阴极。

对于仅含一组依次排列的阳极室9、阴极室10和空气室11的堆叠式三室电合成反应器(含有1对电极对)，其单组设计与上述多组中的单组设计一致，其中，阳极4与外部电源的正极电连接；空气扩散阴极5与外部电源的负极电连接。

对于其他组(例如5组)依次排列的阳极室9、阴极室10和空气室11的堆叠式三室电合成反应器，其单组设计与上述多组中的单组设计一致。

利用上述多种堆叠式三室电合成反应器进行电解制备过氧化氢，并进行条件探索如下。

一、探究实施例1提供的含有1对电极对的堆叠式三室电合成反应器在不同电流密度条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度

室温下，阳极液为0.1mol/L的硫酸钠溶液，pH为0.5，阴极液为0.1mol/L 磷酸盐溶液时，改变反应器的电流密度10～100mA/cm²，测定反应器运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度。

实验结果如图4所示。在其他条件都相同的情况下，不同的电流密度在运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度也不同，先随着电流密度的升高产物浓度升高；当超过最佳电流密度之后，产物浓度开始下降。当电流密度分别为10、 20、40、60、80和100mA/cm²时，反应器运行120分钟得到过氧化氢溶液浓度分别为4.08、8.20、15.60、18.28、19.34和16.75g/L。当电流密度过大时，正反应速率加快的同时副反应也会随着变得活跃，从而降低了生成过氧化氢的电流效率，可能使得正、副反应实现平衡时的过氧化氢浓度降低，导致电合成过氧化氢溶液所能达到的最高浓度下降。

由上述可知，较佳电流密度为10～100mA/cm²，考虑到相同时间内电流密度为60mA/cm²与80mA/cm²的产物浓度相近，从节能的角度出发，电流密度越低，能耗越低，因此以电流密度为60mA/cm²为最佳。

二、探究实施例1提供的含有1对电极对的堆叠式三室电合成反应器在不同阴极液电解质类型以及浓度条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度

室温下，电流密度为60mA/cm²，阳极液为0.1mol/L的硫酸钠溶液，pH为 0.5，改变阴极液电解质的种类以及浓度，测定反应器运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度。

实验结果如图5所示。在浓度均为0.1mol/L，当电解质种类为硫酸盐(硫酸钠)、乙酸盐(乙酸钠)、碳酸氢盐(磷酸氢钠)和磷酸盐(磷酸钾和磷酸氢钾组成的pH为7的缓冲体系)时，反应器运行120分钟得到过氧化氢溶液浓度分别为16.28、14.78、5.95和18.62g/L。可见磷酸盐作为阴极液电解质时能够明显提高过氧化氢溶液的产物浓度。

在电解质种类为磷酸盐，当电解质浓度分别为0.05、0.1和0.25mol/L时，反应器运行120分钟得到过氧化氢溶液浓度分别为12.75、18.28和20.44g/L。可见磷酸盐作为阴极液电解质时，随着浓度的升高，对pH的缓冲能力更强，更有利于高浓度过氧化氢溶液的电合成。

由上述可知，较佳阴极液电解质为硫酸盐、乙酸盐以及磷酸盐，阴极液的较佳浓度为0.05～0.25mol/L，以电解质为0.25mol/L的磷酸盐最佳。

三、探究实施例1提供的含有1对电极对的堆叠式三室电合成反应器在不同阳极液pH条件下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度

室温下，电流密度为60mA/cm²，阴极液电解质为磷酸盐，浓度为0.25mol/L，阳极液为0.1mol/L的硫酸钠溶液，改变阳极液的pH为0.1～0.7，测定反应器运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度。

实验结果如图6所示。在整体趋势上，反应器运行120分钟得到的过氧化氢溶液浓度随阳极液pH的升高而上升；达到最佳pH值之后继续上升，产物浓度会随着下降。当阳极液pH分别为0.1、0.3、0.5、0.6和0.7时，反应器运行120 分钟得到过氧化氢溶液浓度分别为14.62、19.30、20.44、18.36和15.98g/L。

较佳的阳极液pH为0.1～0.7，以pH为0.5时最佳。

四、探究实施例1提供的含有多对电极对的堆叠式三室电合成反应器在最佳条件时在不同电极对数下运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度

室温下，电流密度为60mA/cm²，阳极液为0.1mol/L的硫酸钠溶液，pH 为0.5，阴极液电解质为磷酸盐，浓度为0.25mol/L，改变堆叠式三室电合成反应器电极对数1～5，测定反应器运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度。实验结果如图所示。当电极对数为1、3、5对时，反应器运行120分钟得到过氧化氢溶液浓度分别为12.65、27.20、31.68g/L。增加电极对数，能够有效地提高过氧化氢的生产速率。

对比例1

本对比例提供一种堆叠式两室电合成反应器，如图8，具体包括依次贴合的两个缘垫圈3(从左至右依次记为第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈)，其中第一绝缘垫圈设有左右开口的容腔作为电解液室9’，阳极竖直置于电解液室9’中，空气扩散阴极5与阴极室10的右侧端面齐平且可与电解液室中的电解液相接触；第二绝缘垫圈设有左右开口的容腔作为空气室11；电解液室9’和空气室11通过空气扩散阴极5隔开。

另外，堆叠式两室电合成反应器还包括一对夹板1，分别与第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈的端面贴合使得电解液室9’和空气室11封闭，其中与第一绝缘垫圈贴合的记为第一夹板，与第二绝缘垫圈贴合的记为第二夹板。

第一夹板、电解液室9’、第二绝缘垫圈和第二夹板上设有用于流通电解液的第四控制孔6’；具体的，第一夹板、第二绝缘垫圈和第二夹板上设有开孔，电解液室9上设有电解液入口和电解液出口，第一夹板上的开孔、电解液入口、电解液出口、第二绝缘垫圈上的开孔和第二夹板上的开孔依次连通。

第一夹板、第一绝缘垫圈、空气室11和第二夹板上设有用于流通空气的第三控制孔8；具体的，第一夹板、第一绝缘垫圈和第二夹板上设有开孔，空气室 11设有空气入口和空气出口，第一夹板的开孔、第一绝缘垫圈的开孔、空气入口、空气出口和第二夹板的开孔依次连通。

其余未额外说明的条件与实施例1中的一致。

如图9，为实施例1提供的含1对电极的堆叠式三室电合成反应器和对比例 1中提供的堆叠式两室电合成反应器运行120分钟生产过氧化氢溶液浓度对比。

具体地，实施例1提供的堆叠式三室电合成反应器，电流密度为60mA/cm²，阳极液为0.1mol/L的硫酸钠溶液，pH为0.5；阴极液为0.1mol/L的硫酸钠(pH 为7)，测定反应器运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度。

对比例1提供的堆叠式两室电合成反应器，电流密度为60mA/cm²，电解液为0.1mol/L的硫酸钠溶液，pH为7，测定反应器运行120分钟后得到的过氧化氢溶液浓度。

从图可知，实施例1中的堆叠式三室电合成反应器运行过程中得到的过氧化氢溶液浓度远高于对比例1的堆叠式两室电合成反应器(浓度只有0.4％左右)；且即使继续延长对比例1中的运行时间，也无法得到3％浓度的过氧化氢。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效制备过氧化氢消毒液的方法，其特征在于，包括如下步骤：利用堆叠式三室电合成反应器进行电解得到；其中，堆叠式三室电合成反应器包括依次排列的阳极室、阴极室和空气室，及由阳极和阴极组成的电极对；阳极液和阳极置于阳极室内，阳极液为硫酸盐溶液，阳极液的浓度为0.01～1.0mol/L，pH为0.1～0.7；阴极液和阴极置于阴极室内，阴极液为硫酸盐溶液、乙酸盐溶液、碳酸氢盐或磷酸盐溶液中的一种或几种，阴极液的浓度为0.05～0.50mol/L；电解的电流密度为10～100mA/cm²。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述阳极为铱钽涂层钛网，阴极为空气扩散阴极。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述电极对的数量为1对或多对。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，当电极对的数量为多对时，多个阳极串联后与外部电源的正极电连接；多个阴极串联后与外部电源的负极电连接。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述电极对的数量为1～10对。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述阳极液的pH为0.3～0.6。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述阳极液的浓度为0.05～1.5mol/L。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述阴极液的浓度为0.1～0.25mol/L。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述阴极液为硫酸盐溶液、乙酸盐溶液或磷酸盐溶液中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述电流密度为60～80mA/cm²。

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