CN113611873B - 一种so2去极化电解池阳极支撑体的制备及其铺设方法 - Google Patents

一种so2去极化电解池阳极支撑体的制备及其铺设方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备及其铺设方法，该方法将多孔碳材料基材平铺于真空吸盘上，在真空抽吸和喷雾的共同作用下，使催化剂浆料雾滴能够进入基材的空隙内部发生附着，可采用单面或双面依次喷涂，从而得到单面或双面负载催化剂的阳极支撑体，使得阳极支撑体能够发挥立体电极的作用，对SO2去极化电解的阳极反应具备较高的催化效能。该阳极支撑体在SO2去极化电解池内进行铺设时，单片铺设在阳极侧，或多片重叠铺设；单面或双面两种类型的支撑体可单独或混合铺设。采用本发明的技术方案，能够使阳极液中的SO2与催化剂充分接触，提高电解制氢性能，从而构建出高效、稳定且成本低廉的SO2去极化电解池。

Description

一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备及其铺设方法
技术领域
本发明涉及一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制造和铺设方法，属于电化学技术领域。
背景技术
SO2去极化电解池(即SDE)，是混合硫循环制氢(HyS-cycle)的关键步骤之一。混合硫循环作为热化学分解水工艺中最简单的一种，仅含有两个反应，其中一个为热化学反应，即硫酸分解反应；而另一个反应是电化学反应，即SDE过程。上述两个反应的反应式依次如下：
H2SO4→SO2+H2O+1/2O2
2H2O+SO2→H2SO4+H2
上述两个反应组合起来，净反应为水分解生成氢气和氧气。
可以看出，SDE为混合硫循环的产氢步骤，其所对应的半电池反应为：
阳极：2H2O(l)+SO2(aq.)→H2SO4(aq.)+2H++2e-
阴极：2H++2e-→H2(g)
在25℃下电解水反应的标准电势电位为1.229V，而SO2去极化电解反应的标准电势仅为0.158V，因此引入SDE电解，有望大幅度提高电解效率。在将混合硫循环的硫酸分解反应(需在850℃下进行)与高温气冷堆耦合的情况下，混合硫循环有望实现高效、大规模的清洁制氢。另外，在有SO2供应的条件下，SDE电解过程也可独立应用，即由SO2制备硫酸，并同时电解水制氢。
自美国西屋公司提出混合硫循环以来，SDE电解获得了较多的研究。在电解池结构方面，已由最初西屋公司的平行板结构过渡到了当前的PEM(质子交换膜)型电解池结构。美国塞文纳河国家实验室(SRNL)设计并使用了基于PEM的液相进料(即阳极电解质为溶有SO2的硫酸) 的电解池结构。美国南卡罗来纳大学(USC)提出了基于PEM的气相进料(即阳极气态SO2，阴极为纯水)的电解池结构，但此结构应用很少，当前人们主要采用的是液相进料的电解池结构。
当前的PEM(质子交换膜)型SDE电解池中，均采用CCM(催化剂制备到膜上)型薄催化层膜电极组件(MEA)，即由阳极催化层、PEM和阴极催化层叠构成“三明治”形式的薄层(通常采用喷涂、热压等技术)。这种薄层结构在PEM燃料电池中有大量且成功的应用，在SDE 电解池中也受到了人们的重视；然而本申请人在针对液相进料SDE电解池的研究中发现，阳极反应的主原料是溶于硫酸中的SO2，只有冲刷到MEA阳极侧催化剂表面的那部分溶液中，所溶解的SO2分子方能与催化剂颗粒相遇并进而发生氧化反应，生成硫酸，而流经阳极区的相当一部分SO2原料是无法有效接触到催化剂颗粒的。CCM型薄催化层膜电极组件上的催化剂层仅仅是一个若干微米厚的薄层，对于SDE的阳极液来说，其所提供的反应活性点位非常有限。以上问题，严重阻碍了SDE的高效进行。而提高催化剂颗粒的立体分布，特别是将催化剂颗粒立体分布于高孔隙率的碳材料基材中，可以使阳极液中的SO2与催化剂充分接触，进而提高SDE制氢效率。目前，现有技术中已有相关领域技术人员对石墨毡等多孔材料进行催化剂负载，用于SDE电解池的阳极支撑体，但其所采用的方法为浸渍法，以及单纯的喷涂法。浸渍法对于大空隙率的碳材料来说，因其吸收浸渍液体积较大等原因难以实现对催化剂的有效利用，且制备过程复杂；单纯的喷涂法则会使喷出的催化剂浆料液滴大部分附着于碳材料的表层，催化剂的分布立体性不强，无法有效接触SO2并发挥催化作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备和铺设方法，旨在解决现有SO2去极化电解池所存在的以下问题：现有技术中阳极催化剂以薄层的形式负载于PEM膜上，与阳极液中溶解的SO2接触几率很低，催化剂利用效率低，因而限制了SDE的高效运行。
本发明的而技术方案如下：
一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)将多孔碳材料基材平铺于真空吸盘上，使抽吸气流均匀地垂直进入基材上表面，从其下表面流出；
2)将催化剂浆料以喷雾的形式，对多孔碳材料基材表面均匀地进行喷涂，采用单面喷涂或者双面喷涂，即得到单面负载催化剂的阳极支撑体或双面负载催化剂的阳极支撑体。
进一步地，本发明所述多孔碳材料基材包括石墨毡、碳纤维毡、多孔石墨板、碳布、石墨纤维布或以它们为主体的复合材料，其空隙率大于等于50％。
进一步地，所述多孔碳材料基材的碳含量大于等于97％，厚度为0.5mm～10cm。
进一步地，在所述的多孔碳材料基材的上表面、下表面或其内部附着有金属网格或碳材料网格。
进一步地，所述真空吸盘抽吸时的气流速率为0.3-500mL/(cm2·s)，以及喷涂完成后对负载有催化剂的基材进行加热，加热温度为40～125℃；然后对加热后的阳极支撑体进行焙烧，焙烧温度为110～600℃。进一步地，所负载的催化剂包括铂基、铱基、钌基、金基催化剂及其所构成的多金属复配或合金催化剂；所述催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素的含量为0.2～50g/L。
本发明还提供了一种所述阳极支撑体在SO2去极化电解池内进行铺设的方法，其特征在于：在SO2去极化电解池的一个单元内，将至少一片阳极支撑体铺设在阳极侧；多层铺设时，各层均为单面负载催化剂的阳极支撑体，或各层均为双面负载催化剂的阳极支撑，或采用两种类型混合铺设的形式。
进一步地，所制备的阳极支撑体还可作为阴极支撑体；即当所制备的阳极支撑体铺设在阳极侧时，还可将其至少一片阳极支撑体铺设在阴极侧；多层铺设时，各层均为单面负载催化剂的阳极支撑体，或各层均为双面负载催化剂的阳极支撑体，或采用两种类型混合铺设的形式。
优选地，在阳极侧、阴极侧进行的多层铺设一般为2～10片。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：本发明利用碳材料基材的大空隙率、中空特性、喷雾手段以及真空抽吸作用，将催化剂同时负载于碳材料基材的外表面上和内部空隙之中，制备出立体电极，并在SDE电解池的阳极侧多层堆叠，可实现阳极液中SO2与催化剂间的充分接触，大幅度提高SDE电解效率。具体来讲，在制备过程中将多孔碳材料基材放置于真空吸盘上，将催化剂浆料以喷雾的形式喷涂于基材上，在喷雾和真空抽吸的共同作用下，催化剂浆料雾滴能够进入基材的空隙内部发生附着，使得阳极支撑体能够发挥立体电极的作用，对SO2去极化电解的阳极反应具备较高的催化效能。
此外，本发明还对多孔碳材料基材进行双面依次喷涂，使得催化剂浆料雾滴从两侧进入支撑体内部空隙，且在SO2去极化电解池内进行铺设时，采用多层重叠铺设，进一步提高了催化剂颗粒在支撑体内部的立体分布，催化效能大幅提高。采用本发明的技术方案，能够使阳极液中的SO2与催化剂充分接触，提高电解的性能，从而构建出高效、稳定且成本低廉的 SO2去极化电解池。
附图说明
图1为本发明中所述阳极支撑体制备过程示意图。
图2为阳极支撑体在单SDE电解池的阳极侧采用两种类型混合铺设的结构形式。
图中：1-催化剂浆料喷雾设施；2-多孔碳材料基材；3-真空吸盘；4-上极板；5-单面负载催化剂的阳支撑体；6-双面负载催化剂的阳极支撑体；7-阳极密封圈；8-膜电极组件；9-阴极支撑体；10-阴极密封圈；11-下极板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的原理、结构和具体实施方式做进一步的说明。
图1为本发明中阳极支撑体制备过程示意图，该制备过程如下：
1)将多孔碳材料基材2平铺于真空吸盘3上，使抽吸气流均匀地垂直进入基材上表面，从其下表面流出。
所述多孔碳材料基材2包括石墨毡、碳纤维毡、多孔石墨板、碳布、石墨纤维布或以它们为主体的复合材料，其空隙率大于等于50％。多孔碳材料基材的碳含量应大于等于97％，厚度一般为0.5mm～10cm。
为了使多孔碳材料基材保持特定形状，在阳极料冲刷过程中，调变流体的走向、分布，实现流场控制的目的，本发明在所述的多孔碳材料基材2的上表面、下表面或其内部附着有金属网格或碳材料网格，将整体基材“分割”并保持特定小块。
所述的真空吸盘3具备抽气和加热功能，以及气流流速控制功能和控温功能。抽气气流速率一般控制在0.3～500mL/(cm2·s)，在喷涂过程中以及喷涂完成后对负载有催化剂的基材进行加热，加热温度为40～125℃；然后对加热后的阳极支撑体进行焙烧，焙烧温度一般为 110～600℃；
2)利用催化剂浆料喷雾设施1(例如超声喷雾器等设备)将催化剂浆料以喷雾的形式，对多孔碳材料基材表面均匀地进行喷涂，采用单面喷涂或者双面喷涂，即得到单面负载催化剂的阳极支撑体5或双面负载催化剂的阳极支撑体6。所述催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素的含量优选为0.2～50g/L。
图2为阳极支撑体在单SDE电解池的阳极侧采用两种类型混合铺设的结构形式，该单电池包括上极板4、阳极支撑体，膜电极组件8、阴极支撑体9以及下极板11；所述阳极支撑体是由一片单面负载催化剂的阳极支撑体5和一片双面负载催化剂的阳极支撑体6叠放铺设而成；在所述阳极支撑体外周包裹有阳极密封圈7，阴极支撑体9外周包裹有阴极密封圈10。本发明所述的铺设方法不仅适用于仅有一个单元的SDE电解池，也适合于多单元的SDE电解池/堆。
本发明所制备的阳极支撑体在实际铺设时，阳极支撑体可单层铺设在阳极侧，或以2至 10片在阳极侧进行多层重叠铺设。不仅可以铺设在阳极侧，也可用于阴极侧，具体方法如下：在SO2去极化电解池的一个单元内，将至少一片阳极支撑体铺设在阳极侧；多层铺设时，各层均为单面负载催化剂的阳极支撑体5，或各层均为双面负载催化剂的阳极支撑体6，或采用两种类型混合叠放铺设的形式。此种情况下，在阴极侧也可以铺设所述的阳极支撑体，即将至少一片阳极支撑体铺设在阴极侧；多层铺设时，各层均为单面负载催化剂的阳极支撑体5，或各片均为双面负载催化剂的阳极支撑体6，或采用两种类型混合铺设的形式。
在电解池装配过程中，位于电池或电池堆的外侧安装有端板，端板之间贯穿有拉杆，拉杆通过螺母紧固，在紧固过程中，阳极密封圈7和阴极密封圈10会受压形变，在电池内形成阴、阳二室，实现二室间的隔离，并能防止电池内物质向环境泄漏。
下面举出几个具体的实施例，以便进一步解释本发明。
实施例1：
采用2cm厚，65％空隙率，99.9％含碳量的碳纤维毡作为多孔碳材料基材2，将其裁剪为 5cm*10cm大小，放置于7cm*15cm的真空吸盘3上，真空吸盘3上布满直径为1.5mm的抽气小孔。放置多孔碳材料基材2后，将真空吸盘3上未被基材2覆盖的抽气孔以框板覆盖。将真空吸盘3与一台真空泵连接，开启真空泵，多孔碳材料基材2在抽吸作用下被固定，调节抽气流速为0.9mL/(cm2·s)。
将60％Pt/C催化剂分散于10％Nafion溶液(Nafion溶液是全氟磺酸型聚合物溶液)中配成催化剂浆料，催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素Pt的含量为0.5g/L。通过超声喷雾头对上述多孔碳材料基材2进行均匀的喷涂，喷涂时控制真空吸盘的温度为80℃，Pt的喷涂量为0.2mg/cm2，喷涂后对所得材料在110℃下进行3h的干燥，获得单面负载催化剂的阳极支撑体5。
将所得阳极支撑体在一个单元的SDE电解池中进行铺设。单电池包括上极板4、阳极支撑体5、膜电极组件8、阴极支撑体9，以及下极板11。在所述阳极支撑体外周包裹有阳极密封圈7，阴极支撑体9外周包裹有阴极密封圈10。膜电极组件8由阳极催化层、质子选择性透过膜和阴极催化层组成。膜电极组件8的质子选择性透过膜选用Nafion 117(杜邦公司)质子交换膜，其两侧均喷涂有Pt/C催化剂层，有效膜面积50cm2(5cm*10cm)，膜电极组件8上的 Pt使用量为0.5mg/cm2，阴极侧和阳极侧Pt的使用量相同，各为0.25mg/cm2。
将一片上述单面负载催化剂的阳极支撑体5铺设在阳极侧，其负载催化剂的一面朝向膜电极组件，即：阳极支撑体负载有催化剂的一面与膜电极组件8的阳极面催化剂层紧贴。阴极支撑体9为2mm的石墨毡(孔隙率85％，碳含量99.5％)。
上极板4和下极板11均为1mm厚的带有防腐蚀涂层的钛金属板。上述阳极支撑体和阴极支撑体9外周包裹有阳极密封圈7和阴极密封圈10，材质均为Viton A氟橡胶。电解池最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施加压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解-电渗析池紧固。
在70℃下，以上述SO2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和SO2的30wt.％硫酸，阴极物料为纯水，给定槽电压为1.01V时，电流约为40A，阴极区产氢速率为～15.8L/h。
上述电解池命名为电解池样品A，将电解池样品A的阳极支撑体替换为同样尺寸的2cm 厚，65％空隙率，99.9％含碳量的碳纤维毡，未进行催化剂喷涂；同时将电解池样品A的膜电极组件阳极侧的催化剂负载量增加为0.45mgPt/cm2，阴极侧的催化剂负载量仍为0.25mgPt/cm2，以此为对照电解池样品B，其拥有与A有类似的结构和相同的阴、阳极Pt用量。在70℃下，以上述电解池样品B进行电解操作，阳极物料为含有饱和SO2的30wt.％硫酸，阴极物料为纯水，外接直流电，给定槽电压为1.05V时，电流仅为15A，阴极区产氢速率为～5.8L/h，可以看出给予相近的电压条件下，电解池样品B所能达到的电流强度仅为电解池样品A的37.5％，其氢气产率也远低于A，B的电解制氢性能明显低于A。
实施例2：
采用1.8mm厚，92％空隙率，99.9％含碳量的石墨毡(该石墨毡内部复合有活性炭纤维网格)作为多孔碳材料基材2，将其裁剪为5cm*10cm大小，放置于5cm*10cm的真空吸盘3上，真空吸盘3上布满直径为1.5mm的抽气小孔。将真空吸盘3与一台真空泵连接，开启真空泵，多孔碳材料基材2在抽吸作用下被固定，调节抽气流速为100mL/(cm2·s)。
将60％Pt/C催化剂分散于20％Nafion溶液中配成催化剂浆料，催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素Pt的含量为1.2g/L。通过超声喷雾头对上述多孔碳材料基材2进行喷涂，Pt 的使用量为0.105mg/cm2，而后在110℃下进行3h的干燥，获得单面负载催化剂的阳极支撑体5，将此支撑体翻转，使其未负载面朝上，再次放置于上述真空吸盘3上，重复上述喷涂步骤，和110℃下的3h干燥步骤，获得两面各负载0.105mgPt/cm2的双面负载催化剂的阳极支撑体6。
将单面负载催化剂的阳极支撑体5和双面负载催化剂的阳极支撑体6在一个包含5个单元的SDE电解池中进行铺设，每个单元的阳极区内铺设1片单面负载催化剂的阳极支撑体5 和2片双面负载催化剂的阳极支撑体6，与图2示意相类似。每个单电池包括上极板4、阳极支撑体5、阳极支撑体6(铺设2片)、膜电极组件8、阴极支撑体，以及下极板11。在所述阳极支撑体外周包裹有阳极密封圈7，阴极支撑体9外周包裹有阴极密封圈10。膜电极组件8 由质子选择性透过膜和阴极催化层组成。膜电极组件8的质子选择性透过膜选用Nafion 115(杜邦公司)质子交换膜，每个单电池的有效膜面积50cm2(5cm*10cm)，膜电极组件8的阳极一侧无催化剂，阴极侧喷涂有Pt/C催化剂层，Pt的使用量为0.25mg/cm2。将1片单面负载催化剂的阳极支撑体5和2片双面负载催化剂的阳极支撑体6铺设在阳极侧。阴极支撑体为 1片单面负载催化剂的阳极支撑体5和1片双面负载催化剂的阳极支撑体6。
上极板4和下极板11均为3mm厚的石墨板。上述阳极支撑体和阴极支撑体9外周分别包裹有阳极密封圈7和阴极密封圈10，材质均为Viton A氟橡胶。电解池最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解-电渗析池紧固。
在70℃下，以上述SO2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和SO2的25wt.％硫酸，阴极物料为纯水，外接直流电保持电流恒定为50A，测得每个单元的电压为～1.09V，阴极区产氢速率为～100L/h。
实施例3：
采用1mm厚，92％空隙率，99.9％含碳量的石墨毡作为多孔碳材料基材2，将其裁剪为 5cm*10cm大小，放置于5cm*10cm的真空吸盘3上，真空吸盘3上布满直径为1.5mm的抽气小孔。将真空吸盘3与一台真空泵连接，开启真空泵，多孔碳材料基材2在抽吸作用下被固定，调节抽气流速为350mL/(cm2·s)。
将70％Pt/C催化剂分散于20％Nafion溶液中配成催化剂浆料，催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素Pt的含量为20g/L。通过超声喷雾头对上述多孔碳材料基材2进行喷涂，Pt 的使用量为0.08mg/cm2，而后在110℃下进行3h的干燥，获得单面喷涂的阳极支撑体，将此支撑体翻转，使其未负载面朝上，再次放置于上述真空吸盘3上，重复上述喷涂步骤，和110℃下的3h干燥步骤，获得两面各负载0.08mgPt/cm2的双面负载催化剂的阳极支撑体6，并放置在电炉中180℃焙烧1h。
将阳极支撑体在一个包含10个单元的SDE电解池中进行铺设，每个单电池包括上极板4、阳极支撑体、膜电极组件8、阴极支撑体9以及下极板11，在所述阳极支撑体外周包裹有阳极密封圈7，阴极支撑体外周包裹有阴极密封圈10。膜电极组件8由质子选择性透过膜和阴极催化层组成。膜电极组件8的质子选择性透过膜选用Nafion 115(杜邦公司)质子交换膜，每个单电池的有效膜面积50cm2(5cm*10cm)，膜电极组件8的阳极一侧无催化剂层，阴极侧具备Pt/C催化剂层，Pt的使用量为0.35mg/cm2。将3片双面负载催化剂的阳极支撑体6重叠铺设在阳极侧。阴极支撑体为2片上述双面负载催化剂的阳极支撑体6重叠铺设。
上极板4和下极板11均为3mm厚的石墨板。阳极密封圈7和阴极密封圈10的材质均为 Viton A氟橡胶。电解池最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解-电渗析池紧固。
在70℃下，以上述SO2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和SO2的45wt.％硫酸，阴极区不通物料，仅排出氢气产物和少量由阳极区渗透过来的水。外接直流电保持电流恒定为50A，测得每个单元的电压为～1.1V，阴极区产氢速率为～200L/h。
实施例4：
采用0.8mm厚，92％空隙率，99.9％含碳量的石墨毡作为多孔碳材料基材2，将其裁剪为 25cm*50cm大小，放置于25cm*50cm的真空吸盘3上，真空吸盘3上布满直径为1.5mm的抽气小孔。将真空吸盘3与一台真空泵连接，开启真空泵，多孔碳材料基材2在抽吸作用下被固定，调节抽气流速为300mL/(cm2·s)。
将10％Ru-50％Pt/C催化剂分散于25％Nafion溶液中配成催化剂浆料，催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素Ru和Pt的总含量为6g/L。通过超声喷雾头1对上述多孔碳材料基材 2进行喷涂，喷涂时真空吸盘3的温度控制为85℃，Pt的喷涂量为0.2mg/cm2，而后将基材在120℃下进行5h的干燥，获得单面喷涂的阳极支撑体，将此支撑体翻转，使其未负载面朝上，再次放置于上述真空吸盘3上，重复上述喷涂步骤，和120℃下5h的干燥步骤，获得两面各负载0.2mgPt/cm2的双面负载型阳极支撑体6。
将阳极支撑体6在一个包含30个单元的SDE电解池中进行铺设，每个单元的阳极区内重叠铺设5片。每个单电池包括上极板4、双面负载催化剂的阳极支撑体6(铺设5片)、膜电极组件8、阴极支撑体9，以及下极板11。在所述阳极支撑体外周包裹有阳极密封圈7，阴极支撑体9外周包裹有阴极密封圈10。膜电极组件8由质子选择性透过膜和阴极催化层组成。膜电极组件8的质子选择性透过膜选用Nafion 117(杜邦公司)质子交换膜，每个单电池的有效膜面积25cm*50cm，膜电极组件8的阳极一侧具备Pt/C催化剂层，Pt的使用量为0.15mg/cm2；阴极侧亦具备Pt/C催化剂层，Pt的使用量为0.35mg/cm2。将5片上述双面负载催化剂的阳极支撑体6重叠铺设在阳极侧。阴极支撑体9为2.5mm厚的石墨毡(孔隙率92％，碳含量99.5％)。
上极板和下极板均为1.5mm的柔性石墨板(购自德国西格里公司)。
上述阳极支撑体和阴极支撑体9外周分别包裹有阳极密封圈7和阴极密封圈10，材质均为Viton A氟橡胶。电解池最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解-电渗析池紧固。
在80℃下，以上述SO2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和SO2的35wt.％硫酸，阴极区不通物料，仅排出氢气产物和少量由阳极区渗透过来的水。外接直流电，保持槽电压恒定为33V，测得电解池电流为～1000A，阴极区产氢速率为～12.5m3/h。

Claims (8)

1.一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)将多孔碳材料基材(2)平铺于真空吸盘(3)上，使抽吸气流均匀地垂直进入基材上表面，从其下表面流出；所述多孔碳材料基材(2)的碳含量大于等于97％，其空隙率大于等于50％；厚度为0.5mm-10cm；
2)将催化剂浆料以喷雾的形式，对多孔碳材料基材表面均匀地进行喷涂，采用单面喷涂或者双面喷涂，即得到单面负载催化剂的阳极支撑体(5)或双面负载催化剂的阳极支撑体(6)；所负载的催化剂包括铂基、铱基、钌基、金基催化剂及其所构成的多金属复配或合金催化剂。
2.如权利要求1所述的一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料基材(2)包括石墨毡、碳纤维毡、多孔石墨板、碳布、石墨纤维布或以它们为主体的复合材料。
3.如权利要求1或2所述的一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备方法，其特征在于：在所述的多孔碳材料基材(2)的上表面、下表面或其内部附着有金属网格或碳材料网格。
4.如权利要求1所述的一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备方法，其特征在于，所述真空吸盘抽吸时的气流速率为0.3-500mL/(cm2·s)，并在喷涂过程中，以及喷涂完成后对负载有催化剂的基材进行加热，加热温度为40～125℃；然后对加热后的阳极支撑体进行焙烧，焙烧温度为110-600℃。
5.如权利要求1所述的一种SO2去极化电解池阳极支撑体的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述催化剂浆料中起催化作用的活性金属元素的含量为0.2-50g/L。
6.一种如权利要求1-5任一权利要求所制备的阳极支撑体在SO2去极化电解池内进行铺设的方法，其特征在于：在SO2去极化电解池的一个单元内，将至少一片阳极支撑体铺设在阳极侧；采用多层铺设时，各层均为单面负载催化剂的阳极支撑体(5)，或各层均为双面负载催化剂的阳极支撑体(6)，或采用两种类型混合铺设的形式。
7.如权利要求6所述的阳极支撑体在SO2去极化电解池内进行铺设的方法，其特征在于：将至少一片阳极支撑体铺设在阴极侧；采用多层铺设时，各层均为单面负载催化剂的阳极支撑体(5)，或各层均为双面负载催化剂的阳极支撑体(6)，或采用两种类型混合铺设的形式。
8.如权利要求6或7所述的阳极支撑体在SO2去极化电解池内进行铺设的方法，其特征在于，所述多层铺设采用2-10片。
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