CN211420326U - 一种用于电化学氟化的多孔双极电解池 - Google Patents
一种用于电化学氟化的多孔双极电解池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211420326U CN211420326U CN202020072851.8U CN202020072851U CN211420326U CN 211420326 U CN211420326 U CN 211420326U CN 202020072851 U CN202020072851 U CN 202020072851U CN 211420326 U CN211420326 U CN 211420326U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- bipolar
- electrolytic cell
- porous
- anode
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，属于电化学技术领域，目的在于提供一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，包括电解池本体，所述电解池本体的两侧的侧壁底部分别设有进料口，顶部分别设有出料口，电解池本体内设有阴极板和阳极板，阴极板和阳极板之间设有双极板，所述双极板的表面设有若干通孔，阴极板、阳极板和双极板的四个顶角分别通过螺栓与电解池本体的侧壁连接固定。本实用新型通过在阴极板和阳极板之间插入双极板，相当于在双极板上多了一个阴极和阳极，使得反应面积增加一倍，双极板表面的通孔，可以使得反应物进行传质和二次反应，增加反应面积，提高反应效率。
Description
技术领域
本实用新型属于电化学技术领域，具体涉及一种用于电化学氟化的多孔双极电解池。
背景技术
氟化反应是将氟元素引入有机化合物的重要反应，含氟医药/农药中间体的合成以及高分子材料的氟化处理上具有广泛的应用。目前工业上常用的氟化方法主要有无水氟化氢氟化、氟盐氟化、氟气氟化和电化学氟化这4 种方法，它们各有优势，前两者为生产氟化工产品的主要方法，通过加成或取代等反应使氟原子引入化合物，后两者可称为氟元素直接氟化的方法，一般用于全氟化合物的合成或处理，对氟化的选择性要求不高或者前两种方法无法得到的情况下。无水氟化氢或者氟盐氟化的方法存在反应过程复杂、操作控制困难、安全性差、资源利用率低、环境污染严重等问题，而电化学氟化的方法反应条件温和，氟化设备较易设计和制造，电压、电流等可精密控制，越来越受到人们的重视，但也存在氟化效率低，氟化装置复杂等缺点。
近年来，一种独特的电化学法-双极电化学法受到人们的重视，双极电极电解体系是在传统电解装置中放置导电性电极，与外界电源连接的电极称为驱动电极，该导电性电极称为双极电极（bipolar electrodes, BPEs）。通过控制驱动电极可以有效地实现BPEs表面电化学反应的调控。在驱动电极作用下，电解槽内产生均匀的电场分布，放置其中的BPEs表面形成电势差，从而BPEs两端引发相应的氧化反应和还原反应。双电极电解体系只需要极少量的电解质盐，符合了绿色化学的理念。其次，BPEs表面呈现独特的梯度电势分布。此外，对于BPEs的形状等无特殊的限制，并可以实现多组BPEs在驱动电极下同时发生反应。目前，该方法已被广泛应用于新型材料制备领域，例如表面改性的Janus颗粒，梯度的聚合物材料等。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，在无膜流动电解池的基础上，在阴极和阳极之间设计一种多孔双极电极。
本实用新型采用如下技术方案：
一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，包括电解池本体，所述电解池本体的两侧的侧壁底部分别设有进料口，顶部分别设有出料口，电解池本体内设有阴极板和阳极板，阴极板和阳极板之间设有双极板，所述双极板的表面设有若干通孔，阴极板、阳极板和双极板的四个顶角分别通过螺栓与电解池本体的侧壁连接固定。
所述双极板表面的通孔等间距布置。
所述阴极板的顶端设有连接孔。
所述阳极板的顶端设有连接孔。
所述双极板的顶端设有连接块。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型通过在阴极板和阳极板之间插入双极板，相当于在双极板上多了一个阴极和阳极，使得反应面积增加一倍，双极板表面的通孔，可以使得反应物进行传质和二次反应，增加反应面积，提高反应效率，且不用通电，节省能源。
电解池本体两侧的侧壁分别设置进料口和出料口，双进料、双出料，便于反应产物的迅速流出。
本实用新型适用于大部分电化学氟化的反应。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的局部结构示意图；
其中：1-电解池本体；2-进料口；3-出料口；4-阴极板；5-阳极板；6-双极板；7-通孔；8-螺栓；9-连接孔；10-连接块。
具体实施方式
结合附图，对本实用新型做进一步说明。
如图所示，一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，包括电解池本体1，所述电解池本体1的两侧的侧壁底部分别设有进料口2，顶部分别设有出料口3，电解池本体1内设有阴极板4和阳极板5，阴极板4和阳极板5之间设有双极板6，所述双极板6的表面设有若干通孔7，阴极板4、阳极板5和双极板6的四个顶角分别通过螺栓8与电解池本体1的侧壁连接固定。
所述双极板6表面的通孔7等间距布置。
所述阴极板4的顶端设有连接孔9。
所述阳极板5的顶端设有连接孔9。
所述双极板6的顶端设有连接块10。
其中，阴极板4的材料为不锈钢和镍金属电极。
阳极板5的材料可以是铂或者镀铂金属、不锈钢和镍金属电极。
双极板6是由铂或者镀铂金属、不锈钢和镍金属电极制成。
应用例及对比：
1. 萘的部分电化学氟化：在含有1mol/L的Et3N·3HF的乙腈溶液中，恒电位电解萘，选择性得到α氟取代萘，4V恒电位电解，转化率为20%，选择性99%；相同的电解时间内，若采用本实用新型（Pt金属）恒电位电解，转化率提高到60%，选择性99%。转化率和电流效率得到大幅度提升。
2. 硝基苯的还原酚化：对氨基苯酚是非常重要的精细有机化工中间体，在含有Sn2+离子的硫酸水溶液（1mol/L）中，以Cu为阴极，Pt为阳极，2.5V恒电位电解，转化率为45%，选择性99%；在相同的电解时间内，若采用本实用新型（Cu金属单面镀Pt）恒电位电解，转化率提高到70%，选择性99%。转化率和电流效率得到大幅度提升。
3. 马来酸制备丁二酸：以PbO2/Pb为阳极，Pb为阴极，电解液为0. 5 mol /L 硫酸溶液和0. 2mol /L马来酸溶液，0.02A/cm2恒电流电解，转化率为51%，选择性90%；在相同的电解时间内，若采用本实用新型（Pb/PbO2，Pb的单面氧化）恒电位电解，转化率提高到80%，选择性92%。转化率和电流效率得到大幅度提升。
Claims (5)
1.一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，其特征在于：包括电解池本体（1），所述电解池本体（1）的两侧的侧壁底部分别设有进料口（2），顶部分别设有出料口（3），电解池本体（1）内设有阴极板（4）和阳极板（5），阴极板（4）和阳极板（5）之间设有双极板（6），所述双极板（6）的表面设有若干通孔（7），阴极板（4）、阳极板（5）和双极板（6）的四个顶角分别通过螺栓（8）与电解池本体（1）的侧壁连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，其特征在于：所述双极板（6）表面的通孔（7）等间距布置。
3.根据权利要求1所述的一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，其特征在于：所述阴极板（4）的顶端设有连接孔（9）。
4.根据权利要求1所述的一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，其特征在于：所述阳极板（5）的顶端设有连接孔（9）。
5.根据权利要求1所述的一种用于电化学氟化的多孔双极电解池，其特征在于：所述双极板（6）的顶端设有连接块（10）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020072851.8U CN211420326U (zh) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 一种用于电化学氟化的多孔双极电解池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020072851.8U CN211420326U (zh) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 一种用于电化学氟化的多孔双极电解池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211420326U true CN211420326U (zh) | 2020-09-04 |
Family
ID=72254658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020072851.8U Active CN211420326U (zh) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 一种用于电化学氟化的多孔双极电解池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211420326U (zh) |
-
2020
- 2020-01-14 CN CN202020072851.8U patent/CN211420326U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Increasing current density of Li-mediated ammonia synthesis with high surface area copper electrodes | |
| Polat et al. | Electroreduction of nitrobenzene to p-aminophenol using voltammetric and semipilot scale preparative electrolysis techniques | |
| EP0989206A1 (de) | Elektrolysezelle und deren Verwendung | |
| CN101792913B (zh) | 一种成对电解合成生产丁二酸和硫酸的方法 | |
| CN101457368B (zh) | 一种电化学合成对氟苯胺的技术方法 | |
| CN113249740B (zh) | 一种实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法 | |
| CN214361731U (zh) | 一种离子废液隔膜电解装置 | |
| CN211420326U (zh) | 一种用于电化学氟化的多孔双极电解池 | |
| Vaghela et al. | Electrolytic synthesis of succinic acid in a flow reactor with solid polymer electrolyte membrane | |
| CN105112980A (zh) | 一种高活性TiO2-NTs/PbO2-Y-Co3O4修饰电极及其电催化氧化处理制药废水的方法 | |
| WO2010099671A1 (zh) | 稳定强电场恒电流电解池及其电解装置 | |
| JPH11226576A (ja) | 廃液の処理方法および処理装置 | |
| CN113666367B (zh) | 一种制备石墨插层物的电解槽和石墨插层物制备方法 | |
| JPS6131192B2 (zh) | ||
| CN113026044B (zh) | 一种三室二电源全分解水电解装置及方法 | |
| CN104532287A (zh) | 一种电化学氟化电解槽 | |
| Vasudevan et al. | Electrosynthesis of dimethylsulfone from dimethylsulfoxide at a dimensionally stable anode | |
| KR910005058B1 (ko) | 파라-아미노페놀의 제조방법 | |
| CN213738733U (zh) | 一种高氯溶液电解涂层钛阳极 | |
| CN114686908B (zh) | 一种高效电催化二氧化碳还原直接生成甲酸的方法 | |
| CN108048869A (zh) | 一种嵌入钌铪复合氧化物的镍基活性电极材料及其制备方法 | |
| CN113023681B (zh) | 一种高产节能的电解/电晕法复合制备臭氧的方法 | |
| WO2023028728A1 (zh) | 电化学填充床反应器及其应用 | |
| CN218372545U (zh) | 一种微通道电解装置 | |
| Udupa et al. | Large-scale preparation of perchlorates directly from sodium chloride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210913 Address after: 730900 22, Hezuo fifth road, Baiyin District, Baiyin City, Gansu Province Patentee after: Gansu Jingbang Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 037009 No. 405, xingyunjie, Datong City, Shanxi Province Patentee before: SHANXI DATONG University |