CN217677811U - 电解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解装置，包括阴极气体流道板、阴极电极片、隔膜、阳极电极片和阳极板，所述隔膜被封装在所述阴极气体流道板与所述阳极板之间，所述隔膜与所述阴极气体流道板之间围合形成有第一反应腔室，所述隔膜与所述阳极板之间围合形成有第二反应腔室，所述阴极电极片设置在所述第一反应腔室内，所述阳极电极片设置在所述第二反应腔室内；以及，所述阴极气体流道板上还设置有气体输入口和气体输出口，所述气体输入口和气体输出口与所述第一反应腔室相连通；所述阳极板上还设置有液体输入口和液体输出口，所述液体输入口和液体输出口与所述第二反应腔室相连通。本实用新型提供的电解装置结构更加紧凑、体积更小。

Description

电解装置

技术领域

本实用新型特别涉及一种电解装置，属于电解池技术领域。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)是一种适应性广、用途多样的化工产品，可作为氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂，被广泛应用于化工合成、纺织印染、纸浆漂白、军工、电子、医药、食品、环境修复等各个领域，高浓度的过氧化氢可用作液体高能燃料和氧源。过氧化氢分解产物只有H₂O和O₂，其使用过程中清洁、高效、无污染的优良特性符合当前环保的理念。过氧化氢的生产方法有电化学法、蒽醌法、异丙醇法、氢氧直接合成法等，其中工业生产主要还是蒽醌法。在过氧化氢的制备过程中，氢氧直接混合易发生爆炸，且高浓度的过氧化氢不稳定、易分解、易爆炸，存储和运输都存在风险，因此探索原位高效生产过氧化氢的方法具有重大意义。

电化学氧还原反应(ORR)中，涉及到多电子转移的过程，O₂可以在四电子过程中转变成H₂O或者二电子过程中转为H₂O₂，需要高效且价廉的电催化剂使其经过二电子的反应过程，当前用于该电化学过程的电解池一般为简易的三电极单池电化学池，阴极和阳极的反应互相有干扰，电极无法合理地固定，通气及气体的排出可控性不高，通气效果不好，且不方便产物双氧水的即时取出及检测，设备小型合理化才能达到小规模原位生产双氧水的目的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电解装置，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种电解装置，包括：阴极气体流道板、阴极电极片、隔膜、阳极电极片和阳极板，

所述阴极气体流道板与所述阳极板固定连接，所述隔膜被封装在所述阴极气体流道板与所述阳极板之间，并且，所述隔膜与所述阴极气体流道板、所述阳极板密封配合，所述隔膜与所述阴极气体流道板之间围合形成有第一反应腔室，所述隔膜与所述阳极板之间围合形成有第二反应腔室，所述阴极电极片设置在所述第一反应腔室内，所述阳极电极片设置在所述第二反应腔室内，所述第一反应室和第二反应室彼此隔离；

以及，所述阴极气体流道板上还设置有气体输入口和气体输出口，所述气体输入口和气体输出口与所述第一反应腔室相连通；所述阳极板上还设置有液体输入口和液体输出口，所述液体输入口和液体输出口与所述第二反应腔室相连通。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

1)本实用新型实施例提供的一种电解装置结构更加紧凑、体积更小，可以达到小规模原位产生双氧水的目的；

2)本实用新型实施例提供的一种电解装置，通过隔膜将阴阳两极分开参与反应，两极反应不会相互干扰；

3)本实用新型实施例提供的一种电解装置，通过将电极板连接固定于装置中，部件与部件之间密闭，实现了密封式的固定，可以使反应更加充分高效；

4)本实用新型实施例提供的一种电解装置，采用储气槽的方式，使取样口(即液体输出口)在反应装置外，取样更加方便；

5)本实用新型实施例提供的一种电解装置不但适用于测量氧还原产生过氧化氢的反应，也适用于氧气四电子氧化还原产生水的反应及其它需要通入气体并进行电催化反应的实验研究。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本实用新型一典型实施案例中提供的一种电解装置的结构爆炸图；

图1b是本实用新型一典型实施案例中提供的一种电解装置的结构爆炸图；

图1c是本实用新型一典型实施案例中提供的一种电解装置的组合状态下的结构示意图；

图2a是本实用新型一典型实施案例中阴极气体流道板的结构示意图；

图2b是本实用新型一典型实施案例中与阳极板的结构示意图；

图3为实施例1中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流100毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图4为实施例1中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流100毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图5为实施例1中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流100毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图6为实施例2中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流100毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图7为实施例2中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流100毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图8为实施例2中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流100毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图9为实施例3中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流150毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图10为实施例3中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流150毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图11为实施例3中以0.5MNa₂SO₄为电解液、恒流150毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图12为实施例4中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流150毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图13为实施例4中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流150毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图14为实施例4中以0.5M Na₂SO₄为电解液、恒流150毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图15为实施例5中以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图16为实施例5中以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图17为实施例5中以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图18为实施例6中以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图19为实施例6中以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图20为实施例6中以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图21为实施例7中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为0.5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图22为实施例7中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为0.5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图23为实施例7中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流5毫安、电解液流速为0.5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图24为实施例8中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图25为实施例8中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图26为实施例8中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图27为实施例9中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图28为实施例9中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图29为实施例9中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为2毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图；

图30为实施例10中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为0.5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢选择性；

图31为实施例10中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为0.5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试生成的过氧化氢浓度；

图32为实施例10中使用本实用新型以长白雪天然雪山矿泉水为电解液、恒流10毫安、电解液流速为0.5毫升每分钟进行二电极电化学性能测试的时间和电压图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种电解装置，包括：阴极气体流道板、阴极电极片、隔膜、阳极电极片和阳极板，

所述阴极气体流道板与所述阳极板固定连接，所述隔膜被封装在所述阴极气体流道板与所述阳极板之间，并且，所述隔膜与所述阴极气体流道板、所述阳极板密封配合，所述隔膜与所述阴极气体流道板之间围合形成有第一反应腔室，所述隔膜与所述阳极板之间围合形成有第二反应腔室，所述阴极电极片设置在所述第一反应腔室内，所述阳极电极片设置在所述第二反应腔室内，所述第一反应室和第二反应室彼此隔离；

以及，所述阴极气体流道板上还设置有气体输入口和气体输出口，所述气体输入口和气体输出口与所述第一反应腔室相连通；所述阳极板上还设置有液体输入口和液体输出口，所述液体输入口和液体输出口与所述第二反应腔室相连通。

在一具体的实施方式中，所述阴极气体流道板的第一面设置有气体流动槽，所述气体输入口和气体输出口分别与所述气体流动槽相连通；所述阳极板的第二面设置有液体流动槽，所述液体输入口和液体输出口分别与所述液体流动槽相连通；

所述阴极气体流道板的第一面与所述阳极板的第二面相对设置，所述隔膜被封装在所述第一面和第二面之间，并且，所述隔膜与所述第一面、第二面密封贴合，所述气体流动槽设置在所述第一反应腔室内，所述液体流动槽设置在所述第二反应腔室内。

在一具体的实施方式中，所述气体流动槽包括设置在所述阴极气体流道板的第一面的多个第一导流槽，每一所述第一导流槽沿第一方向延伸设置，多个所述第一导流槽沿第二方向依次间隔设置，多个所述第一导流槽分别与所述气体输入口、气体输出口相连通，或者，多个所述第一导流槽之间依次连通，其中至少一个第一导流槽与所述气体输入口、气体输出口相连通，其中，所述第一方向和第二方向呈角度设置。

在一具体的实施方式中，多个所述第一导流槽在第二方向上依次首尾相连通。

在一具体的实施方式中，所述气体流动槽呈S形或波浪形。

在一具体的实施方式中，所述气体流动槽设置所述第一面的第一区域，所述阴极电极片于所述第一面上形成的第一正投影区域完全位于所述第一区域内或与所述第一区域重合。

在一具体的实施方式中，所述的电解装置还包括：垫片，所述垫片设置在所述阴极气体流道板与隔膜之间，所述垫片与所述阴极气体流道板、隔膜固定连接且密封配合，以及，所述垫片上还开设有与所述第一区域相对应的第一开口，至少所述阴极电极片的局部自所述第一开口露出，所述阴极气体流道板、垫片和隔膜围合形成所述的第一反应腔室。

在一具体的实施方式中，所述隔膜完全覆盖所述第一开口。

在一具体的实施方式中，所述的电解装置还包括：垫圈，所述垫圈设置在所述阴极气体流道板与垫片之间，且所述垫圈连续环绕所述第一区域、第一开口设置，且所述垫圈分别与所述阴极气体流道板、垫片密封配合。

在一具体的实施方式中，所述液体流动槽包括沿选定方向间隔设置在所述第二面的第二区域的两个第二导流槽，两个所述第二导流槽中的一者与液体输入口相连通，另一者与液体输出口相连通，所述隔膜至少覆盖所述第二区域；

在一具体的实施方式中，所述的电解装置还包括：阳极液体流动膜，所述阳极液体流动膜设置在所述阳极板与隔膜之间，所述阳极液体流动膜与所述阳极板、隔膜固定连接且密封配合，所述阳极电极片设置在所述阳极液体流动膜与隔膜之间；

以及，所述阳极液体流动膜上还设置有第二开口以及两个与所述第二开口相连通的第三导流槽，每一第三导流槽与一第二导流槽对应且连通，至少所述阳极电极片的局部自所述第二开口露出，所述隔膜完全覆盖所述第二开口，所述隔膜、阳极液体流动膜以及阳极板围合形成所述的第二反应腔室。

在一具体的实施方式中，所述的电解装置还包括导气管和导液管，所述导气管与所述气体输入口、气体输出口连接，所述导液管与所述气体输入口、气体输出口连接，并且，所述导液管还与蠕动泵连接。

如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，需要说明的是，本实用新型实施例意在解释和说明一种电解装置的结构组成，除非特别说明的之外，本实用新型实施例中的阴极气体流道板、阴极电极片、隔膜、阳极电极片、阳极板、垫片、阳极液体流动膜均可以是本领域技术人员已知的，其均可以通过市购获得，或者，通过对市购获得的功能部件进行加工获得，在此不对其具体的形状、尺寸等进行限定和说明。

在一具体的实施方案中，一种电解装置的结构如图1a、图1b、图1c和图2a、图2b所示，该电解装置可以被用于利用阳极析氧辅助阴极氧还原产双氧水，具体的，一种电解装置包括沿依次叠设的阴极气体流道板1、阴极电极片2、隔膜4、阳极电极片5和阳极板7，该阴极气体流道板1、阴极电极片2、隔膜4、阳极电极片5和阳极板7中任意两个相邻的机构均是固定连接，并且，所述阴极气体流道板1与阳极板7也固定连接。

具体的，该电解装置利用阳极析氧辅助阴极氧还原产双氧水，其中阴极气体流道板1和阴极电极片2作为阴极或阴极单元，所述阳极电极片5和阳极板7作为阳极或阳极单元，阳极通过将电解液氧化分解为氧气，阴极通过催化还原氧气产生H₂O₂，阴极和阳极之间通过隔膜相互隔离。

可以理解的，该电解装置中各机构之间的固定连接方式和结构可以采用本领域技术人员已知的方式和结构实现，例如，可以通过螺纹连接件固定的方式实现固定连接，当然，也可以采用诸如销钉等其他连接件实现固定连接，又或者，还可以通过粘结层粘贴的方式实现固定连接，对于固定连接方式较多且具体的固定连接方式和结构不会影响该电解装置实现相应的技术效果，因此不再一一赘述。

具体的，所述阴极气体流道板1与所述阳极板7固定连接，所述隔膜4被封装在所述阴极气体流道板1与所述阳极板7之间，并且，所述隔膜4与所述阴极气体流道板1、所述阳极板7固定连接且密封配合，所述隔膜4与所述阴极气体流道板1之间围合形成有第一反应腔室，所述隔膜4与所述阳极板7之间围合形成有第二反应腔室，所述阴极电极片2设置在所述第一反应腔室内，所述阳极电极片5设置在所述第二反应腔室内，所述第一反应室和第二反应室彼此隔离；

以及，所述阴极气体流道板1上还设置有气体输入口8和气体输出口10，所述气体输入口8和气体输出口10与所述第一反应腔室相连通；所述阳极板7上还设置有液体输入口9和液体输出口11，所述液体输入口9和液体输出口11与所述第二反应腔室相连通。

具体的，所述气体输入口8可以与储气机构连接，所述储气机构内的气体可以自气体输入口8被输入第一反应腔室内并与阴极电极片2接触反应，第一反应腔室内反应后的气体或剩余气体可以自气体输出口10输送至尾气处理机构或另一储气机构内；需要说明的，所述尾气处理机构为本领域技术人员已知的尾气处理机构，在此不对其具体的结构和产品型号进行限定。

具体的，所述储气机构可以通过导气管与气体输入口8进行连接的，所述尾气处理机构或另一储气机构可以通过导气管与气体输出口10进行连接的，具体的，所述气体输入口8、气体输出口10处还可以设置有宝塔接头，所述导气管的一端与所述宝塔接头连接；需要说明的是，所述储气机构可以是储气瓶或气瓶等，储气瓶具体的材质可以根据所存储的气体种类进行选择，在此不做具体的限定，所述导气管的材质和尺寸等可以根据具体需求进行选择，在此不做具体的限定，所述宝塔接头可以通过市购获得，只要保证宝塔接头与导气管、气体输入口8、气体输出口10连接时的密闭性即可。

具体的，所述液体输入口9可以与储液机构连接，所述储液机构内的液体可以自液体输入口9被输入到第二反应腔室内并与阳极电极片5接触反应，所述第二反应腔室内的剩余或反应后的液体可以经液体输出口11被输送至另一储液机构或废液处理机构中，需要说明的，所述废液处理机构为本领域技术人员已知的，废液处理机构的类型、产品型号等根据废液的种类不同而定，所述储液机构可以是储液容器等，在此不对其具体的结构和产品型号进行限定。

具体的，所述液体输入口9与储液机构、液体输出口11与另一储液机构或废液处理机构之间可以通过导液管进行连接，具体的，所述导液管与液体输入口9、液体输出口11可以通过宝塔接头进行连接；当然，与液体输入口9、液体输出口11连接的储液机构可以是同一个。

具体的，所述导气管和导液管可以是硅胶软管等，所述导气管上还可以设置有气泵，所述气泵用于驱使气体在导气管和第一反应腔室之间流动，所述导气管上还可以设置有蠕动泵，所述蠕动泵用于驱使液体在导液管和第二反应腔室之间流动；通过蠕动泵可以实现液体循环流动，并且，可以通过控制液体流速、电解液种类和电流密度来进一步控制双氧水的产率；需要说明的是，所述气泵和蠕动泵均是通过市购获得的，在此不对其具体的结构进行限定。

具体的，所述阴极气体流道板1的第一面设置有气体流动槽13，所述气体输入口8和气体输出口10分别与所述气体流动槽13相连通；所述阳极板7的第二面设置有液体流动槽71，所述液体输入口9和液体输出口11分别与所述液体流动槽71相连通；所述阴极气体流道板1的第一面与所述阳极板7的第二面相对设置，所述隔膜4被封装在所述第一面和第二面之间，并且，所述隔膜4与所述第一面、第二面密封贴合，所述气体流动槽设置在所述第一反应腔室内，所述液体流动槽设置在所述第二反应腔室内，或者，可以理解为，所述气体流动槽是第一反应腔室的一部分，所述液体流动槽是第二反应腔室的一部分，所述气体流动槽可以是设置在所述阴极气体流道板1表面的沟槽和孔道的组合，所述液体流动槽可以是设置在所述阳极板内的孔道。

具体的，所述气体流动槽包括设置在所述阴极气体流道板1的第一面的多个第一导流槽，每一所述第一导流槽沿第一方向延伸设置，多个所述第一导流槽沿第二方向依次间隔设置，多个所述第一导流槽分别与所述气体输入口8、气体输出口10相连通，或者，多个所述第一导流槽之间依次连通，其中至少一个第一导流槽与所述气体输入口8、气体输出口10相连通，其中，所述第一方向和第二方向呈角度设置。

具体的，多个所述第一导流槽在第二方向上依次首尾相连通，从而使所述气体流动槽整体呈S形或波浪形结构，如此可以延长气体在气体流动槽内的停留时间，从而可以是气体与阴极电极片2进行接触。

具体的，所述气体流动槽设置所述第一面的第一区域，所述阴极电极片2于所述第一面上形成的第一正投影区域完全位于所述第一区域内或与所述第一区域重合。

具体的，所述的电解装置还包括垫片3，所述垫片3设置在所述阴极气体流道板1与隔膜4之间，所述垫片3与所述阴极气体流道板1、隔膜4固定连接且密封配合，以及，所述垫片3上还开设有与所述第一区域相对应的第一开口31，至少所述阴极电极片2的局部自所述第一开口31露出，所述阴极气体流道板1、垫片3和隔膜4围合形成所述的第一反应腔室，具体是所述阴极气体流道板1的第一面、垫片3的第一开口31和隔膜4围合形成所述的第一反应腔室。

需要说明的是，所述第一开口31的面积小于阴极电极片2的面积，并且，所述隔膜4完全覆盖所述第一开口31。

具体的，所述的电解装置还包括垫圈，所述垫圈设置在所述阴极气体流道板1与垫片3之间，且所述垫圈连续环绕所述第一区域、第一开口设置，且所述垫圈分别与所述阴极气体流道板1、垫片3密封配合；可以理解的，所述垫圈为连续的环形密封圈，所述垫圈主要用于使垫片3与阴极气体流道板1之间形成更好的气密性，例如，所述垫圈可以是橡胶垫圈等。

具体的，所述液体流动槽包括沿选定方向间隔设置在所述第二面的第二区域的两个第二导流槽，两个所述第二导流槽中的一者与液体输入口9相连通，另一者与液体输出口11相连通，所述隔膜4至少覆盖所述第二区域，所述隔膜4与所述阳极板7的第二面的第二区域之间围合形成所述的第二反应腔室，其中，所述选定方向可以是自液体输入口9指向液体输出口11的方向。

具体的，所述的电解装置还包括阳极液体流动膜6，所述阳极液体流动膜6设置在所述阳极板7与隔膜4之间，所述阳极液体流动膜6与所述阳极板7、隔膜4固定连接且密封配合，所述阳极电极片5设置在所述阳极液体流动膜6与隔膜4之间；

以及，所述阳极液体流动膜6上还设置有第二开口61以及两个与所述第二开口61相连通的第三导流槽62，每一第三导流槽62与一第二导流槽(即液体流动槽71的一个导流孔)对应且连通，至少所述阳极电极片5的局部自所述第二开口露出，所述隔膜4完全覆盖所述第二开口，所述隔膜4、阳极液体流动膜6以及阳极板7围合形成所述的第二反应腔室，具体是隔膜4、阳极液体流动膜6的第二开口以及第三导流槽、阳极板7围合形成所述的第二反应腔室；自液体输入口9输入的液体依次流经其中一个第二导流槽、第三导流槽、第二开口对应的区域、第三导流槽、第二导流槽，最后经液体输出口11输出。

在本实施例中，所述阴极气体流道板1材质包括亚克力、钛或钢等类似材料，所述垫片3的材质可以是硅胶等类似不导电材料，所述隔膜4材质可以是无纺布、硅胶等类似不导电材料，所述阳极液体流动膜6的材质可以为硅胶等类似不导电材料，所述阳极板7的材质可以为亚克力、钛、钢等类似材料。

如下将结合具体的应用实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

实施例1：

以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极作为阴极电极片，以钛网为基底的电镀氧化铱电极作为阳极电极片，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2，将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，设置电化学工作站为恒流100mA；

通过蠕动泵将0.5M的Na₂SO₄溶液(即电解液)从液体输入口输入电解装置，在蠕动泵的帮助下驱使Na₂SO₄溶液流动，且控制Na₂SO₄溶液的流速为5mL/min；使Na₂SO₄溶液完全浸润阳极电极片，并且Na₂SO₄溶液透过隔膜与阴极电极片接触；将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置，使阴极室的氧气达到饱和，且控制氧气的流速为60ml/min；

使阳极电极片在电解液中发生析氧反应；阴极电极片在氧气饱和的电解液中发生氧还原反应产生过氧化氢；设置电化学工作中为恒流模式，电流设置为100mA，时间设置为1200秒，每隔300秒进行取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，试结果如图3、图4、图5所示。

实施例2：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将0.5M的Na₂SO₄溶液通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，0.5M的Na₂SO₄溶液流速控制为2mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流100mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线。测试结果如图6、图7、图8所示。

实施例3：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将0.5M的Na₂SO₄溶液通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，0.5M的Na₂SO₄溶液流速控制为5mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流150mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图9、图10、图11所示。

实施例4：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将0.5M的Na₂SO₄溶液通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，0.5M的Na₂SO₄溶液流速控制为2mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流150mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图12、图13、图14所示。

实施例5：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将长白雪天然雪山矿泉水通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，长白雪天然雪山矿泉水流速控制为5mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流5mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图15、图16、图17所示。

实施例6：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将长白雪天然雪山矿泉水通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，长白雪天然雪山矿泉水流速控制为2mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流5mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图18、图19、图20所示。

实施例7：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将长白雪天然雪山矿泉水通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，长白雪天然雪山矿泉水流速控制为0.5mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流5mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图21、图22、图23所示。

实施例8：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将长白雪天然雪山矿泉水通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，长白雪天然雪山矿泉水流速控制为5mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流10mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图24、图25、图26所示。

实施例9：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将长白雪天然雪山矿泉水通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，长白雪天然雪山矿泉水流速控制为2mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流10mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图27、图28、图29所示。

实施例10：

将电解装置如图1a、图1b、图1c所示安装并连接电化学工作站，将长白雪天然雪山矿泉水通过蠕动泵从液体输入口输入电解装置，将60mL/min的O₂通过橡胶软管连接气瓶和气体输入口输入电解装置；优选的，长白雪天然雪山矿泉水流速控制为0.5mL/min；阴极电极片选用以泡沫镍为基底的镍氧碳氟电极，阳极电极片选用以钛网为基底的电镀氧化铱电极；优选的，阴极电极片和阳极电极片面积各为2*2cm^-2；设置电化学工作站为恒流10mA，两电子氧还原产双氧水；优选的，时间设置为1200s，每隔300s取点测试过氧化氢的选择性、浓度和电极的电压变化曲线，测试结果如图30、图31、图32所示。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电解装置，其特征在于，包括：阴极气体流道板(1)、阴极电极片(2)、隔膜(4)、阳极电极片(5)和阳极板(7)，

所述阴极气体流道板(1)与所述阳极板(7)固定连接，所述隔膜(4)被封装在所述阴极气体流道板(1)与所述阳极板(7)之间，并且，所述隔膜(4)与所述阴极气体流道板(1)、所述阳极板(7)密封配合，所述隔膜(4)与所述阴极气体流道板(1)之间围合形成有第一反应腔室，所述隔膜(4)与所述阳极板(7)之间围合形成有第二反应腔室，所述阴极电极片(2)设置在所述第一反应腔室内，所述阳极电极片(5)设置在所述第二反应腔室内，所述第一反应室和第二反应室彼此隔离；

以及，所述阴极气体流道板(1)上还设置有气体输入口(8)和气体输出口(10)，所述气体输入口(8)和气体输出口(10)与所述第一反应腔室相连通；所述阳极板(7)上还设置有液体输入口(9)和液体输出口(11)，所述液体输入口(9)和液体输出口(11)与所述第二反应腔室相连通。

2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于：所述阴极气体流道板(1)的第一面设置有气体流动槽，所述气体输入口(8)和气体输出口(10)分别与所述气体流动槽相连通；所述阳极板(7)的第二面设置有液体流动槽，所述液体输入口(9)和液体输出口(11)分别与所述液体流动槽相连通；

所述阴极气体流道板(1)的第一面与所述阳极板(7)的第二面相对设置，所述隔膜(4)被封装在所述第一面和第二面之间，并且，所述隔膜(4)与所述第一面、第二面密封贴合，所述气体流动槽设置在所述第一反应腔室内，所述液体流动槽设置在所述第二反应腔室内。

3.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于：所述气体流动槽包括设置在所述阴极气体流道板(1)的第一面的多个第一导流槽，每一所述第一导流槽沿第一方向延伸设置，多个所述第一导流槽沿第二方向依次间隔设置，多个所述第一导流槽分别与所述气体输入口(8)、气体输出口(10)相连通，或者，多个所述第一导流槽之间依次连通，其中至少一个第一导流槽与所述气体输入口(8)、气体输出口(10)相连通，其中，所述第一方向和第二方向呈角度设置。

4.根据权利要求3所述的电解装置，其特征在于：多个所述第一导流槽在第二方向上依次首尾相连通；和/或，所述气体流动槽呈S形或波浪形。

5.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于：所述气体流动槽设置所述第一面的第一区域，所述阴极电极片(2)于所述第一面上形成的第一正投影区域完全位于所述第一区域内或与所述第一区域重合。

6.根据权利要求5所述的电解装置，其特征在于，还包括：垫片(3)，所述垫片(3)设置在所述阴极气体流道板(1)与隔膜(4)之间，所述垫片(3)与所述阴极气体流道板(1)、隔膜(4)固定连接且密封配合，以及，所述垫片(3)上还开设有与所述第一区域相对应的第一开口，至少所述阴极电极片(2)的局部自所述第一开口露出，所述阴极气体流道板(1)、垫片(3)和隔膜(4)围合形成所述的第一反应腔室；

和/或，所述隔膜(4)完全覆盖所述第一开口。

7.根据权利要求6所述的电解装置，其特征在于，还包括：垫圈，所述垫圈设置在所述阴极气体流道板(1)与垫片(3)之间，且所述垫圈连续环绕所述第一区域、第一开口设置，且所述垫圈分别与所述阴极气体流道板(1)、垫片(3)密封配合。

8.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于：所述液体流动槽包括沿选定方向间隔设置在所述第二面的第二区域的两个第二导流槽，两个所述第二导流槽中的一者与液体输入口(9)相连通，另一者与液体输出口(11)相连通，所述隔膜(4)至少覆盖所述第二区域。

9.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于，还包括：阳极液体流动膜(6)，所述阳极液体流动膜(6)设置在所述阳极板(7)与隔膜(4)之间，所述阳极液体流动膜(6)与所述阳极板(7)、隔膜(4)固定连接且密封配合，所述阳极电极片(5)设置在所述阳极液体流动膜(6)与隔膜(4)之间；

以及，所述阳极液体流动膜(6)上还设置有第二开口以及两个与所述第二开口相连通的第三导流槽，每一第三导流槽与一第二导流槽对应且连通，至少所述阳极电极片(5)的局部自所述第二开口露出，所述隔膜(4)完全覆盖所述第二开口，所述隔膜(4)、阳极液体流动膜(6)以及阳极板(7)围合形成所述的第二反应腔室。

10.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，还包括导气管和导液管，所述导气管与所述气体输入口(8)、气体输出口(10)连接，所述导液管与所述气体输入口(8)、气体输出口(10)连接，并且，所述导液管还与蠕动泵连接。

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