【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电化学，具体为具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池。
技术介绍
1、二氧化碳(co2)是一种主要的温室气体，其排放量与全球气候变化密切相关。为了减少co2的排放，利用可再生能源将co2转化为有价值的化学品或燃料是一种有效的方法。电化学还原是一种利用电能驱动co2还原反应的技术，可以实现co2的高效转化和能源的存储。目前，已有多种电催化剂被开发出来，可以实现co2的选择性还原，得到co、甲酸、乙烯等不同的产物。然而，co2电化学还原面临着一些挑战，其中之一是co2在水溶液中的溶解度较低，导致反应速率受到限制。为了提高反应速率，需要提高co2的传质效率，即增加co2与电极表面的接触面积和时间。
2、目前，常用的反应器类型有h型电解池和流动电解池。h型电解池是一种简单的反应器，由两个半电池组成，通过一个盐桥连接。h型电解池的优点是结构简单，易于搭建和操作，适合用于电催化剂的筛选和评价。但是，h型电解池的缺点是反应速率较低，不能满足工业化的需求，而且难以控制反应条件，如温度、压力、ph等。流动电解池是一种更先进的反应器，可以实现高速的co2传质和高效的电化学还原。
3、流动电解池的特点是利用气体扩散电极(gde)作为阴极，将气态的co2直接输送到电极表面，与电解液接触并发生反应。流动电解池的优点是反应速率高，可以达到安培级别，而且可以控制反应条件，如温度、压力、ph等。流动电解池的缺点是结构复杂，需要更多的组件和设备，如泵、阀、传感器等，而且需要解决一些技术问题，如水管理、气泡排除、电极稳定性等。现
4、1、实验室中的co2还原流动池均为多个厚板拼接而成，由于板子两侧上存在进出液孔，这样就导致板子不能过薄，否则无法容纳进出液孔，即阴阳极之间的间隙存在最小值，不利于实验的研究；
5、2、实验过程中不便于观测化学反应状态；
6、3、组件之间采用螺栓紧固，这种密封方式不利于气密性的长期维持和拆卸。
7、有鉴于此，现设计具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，以解决上述
技术介绍
中提出的现有的二氧化碳电解流动电解池存在的问题。
2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案，具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，包括阳极端板、第一阳极垫片、阳极电极、第二阳极垫片、阳极板、第一交换膜垫片、质子交换膜、第二交换膜垫片、阴极板、第一阴极垫片、阴极电极、第二阴极垫片、通气板、端板垫片、参比电极端板、第一接电铜胶带、第二接电铜胶带、若干组螺栓和若干组螺母；
3、所述阳极端板、第一阳极垫片、阳极电极、第二阳极垫片、阳极板、第一交换膜垫片、质子交换膜、第二交换膜垫片、阴极板、第一阴极垫片、阴极电极、第二阴极垫片、通气板、端板垫片、参比电极端板依次相连接；
4、所述第一接电铜胶带连接于第一阳极垫片与第二阳极垫片之间；
5、所述第二接电铜胶带连接于第一阴极垫片与第二阴极垫片之间；
6、所述阳极端板的前侧下端内开设有阳极进液口，阳极端板的后侧上端内开设有阳极排液口；
7、所述参比电极端板的前侧上端内自上而下依次开设有气体进口和阴极进液口，参比电极端板的后侧下端内自上而下依次开设有阴极排液口和气体排口，参比电极端板的顶部内开设有参比电极插孔，所述参比电极插孔与阴极排液口相接通，参比电极插孔内连接有参比电极；
8、所述阳极进液口、阳极排液口、气体进口、阴极进液口、阴极排液口、气体排口、参比电极插孔内均通过螺纹结构连接有中空螺栓，所述中空螺栓内侧穿插连接有连通管；
9、所述第一阳极垫片、第二阳极垫片、阳极板的上端内与下端内均贯通开设有阳极流通孔；
10、所述阴极板、第一阴极垫片、第二阴极垫片、通气板、端板垫片的中部内均开设有两组阴极流通孔；
11、所述通气板、端板垫片的上端内与下端内均贯通开设有气体流通孔；
12、所述第一阳极垫片、第二阳极垫片、第一交换膜垫片、第二交换膜垫片、第一阴极垫片、第二阴极垫片、端板垫片的中部内均贯通开设有流道窗口；
13、所述阳极板、通气板的中部内均贯通开设有第一流道；
14、所述阴极板的中部内贯通开设有第二流道；
15、若干组所述螺栓、若干组所述螺母适于安装紧固所述阳极端板、第一阳极垫片、阳极电极、第二阳极垫片、阳极板、第一交换膜垫片、质子交换膜、第二交换膜垫片、阴极板、第一阴极垫片、阴极电极、第二阴极垫片、通气板、端板垫片、参比电极端板。
16、优选的，所述阳极进液口、阳极排液口、气体进口、阴极进液口、阴极排液口、气体排口均为“l”型结构。
17、优选的，所述阳极端板、第一阳极垫片、第二阳极垫片、阳极板、第一交换膜垫片、第二交换膜垫片、阴极板、第一阴极垫片、第二阴极垫片、通气板、端板垫片、参比电极端板内均贯通开设有若干组安装孔，若干组螺栓间隙配合穿插连接于若干组安装孔内，若干组螺母通过螺纹结构连接于若干组螺栓上。
18、优选的，所述第一流道为多段回形结构。
19、优选的，所述阳极端板与第一阳极垫片之间、端板垫片与参比电极端板之间均连接有若干组垫圈。
20、优选的，所述阳极板、阴极板、通气板的厚度均为1mm。
21、与现有技术相比，本技术的有益效果是：
22、1、该具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池采用了一种紧凑的流动电解池结构，通过若干组螺栓和螺母将各个组件紧固连接，形成一个整体，减少了电解池的体积和重量，提高了电解池的密封性和稳定性，降低了电解池的槽压和电阻，节省了能源消耗；
23、2、该具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池的阴阳极间隙可依靠更换不同厚度的板子来实现，具有阴阳极间距可控的优点，且最小间隙远低于当前存在的电解槽；
24、3、该具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池的端板采用亚克力制造，便于观测化学反应状态；
25、4、该具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池通过在连接端板处设置垫圈，中间采用垫片密封，防止了电解液和气体的泄漏，进一步提高了密封效果。
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1.具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：包括阳极端板(1)、第一阳极垫片(2)、阳极电极(3)、第二阳极垫片(4)、阳极板(5)、第一交换膜垫片(6)、质子交换膜(7)、第二交换膜垫片(8)、阴极板(9)、第一阴极垫片(10)、阴极电极(11)、第二阴极垫片(12)、通气板(13)、端板垫片(14)、参比电极端板(15)、第一接电铜胶带(16)、第二接电铜胶带(17)、若干组螺栓(32)和若干组螺母(33)；
2.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述阳极进液口(18)、阳极排液口(19)、气体进口(20)、阴极进液口(21)、阴极排液口(22)、气体排口(23)均为“L”型结构。
3.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述阳极端板(1)、第一阳极垫片(2)、第二阳极垫片(4)、阳极板(5)、第一交换膜垫片(6)、第二交换膜垫片(8)、阴极板(9)、第一阴极垫片(10)、第二阴极垫片(12)、通气板(13)、端板垫片(14)、参比电极端板(15)内均贯通开设有
4.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述第一流道(31)为多段回形结构。
5.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述阳极端板(1)与第一阳极垫片(2)之间、端板垫片(14)与参比电极端板(15)之间均连接有若干组垫圈(36)。
6.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述阳极板(5)、阴极板(9)、通气板(13)的厚度均为1mm。
...【技术特征摘要】
1.具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：包括阳极端板(1)、第一阳极垫片(2)、阳极电极(3)、第二阳极垫片(4)、阳极板(5)、第一交换膜垫片(6)、质子交换膜(7)、第二交换膜垫片(8)、阴极板(9)、第一阴极垫片(10)、阴极电极(11)、第二阴极垫片(12)、通气板(13)、端板垫片(14)、参比电极端板(15)、第一接电铜胶带(16)、第二接电铜胶带(17)、若干组螺栓(32)和若干组螺母(33)；
2.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述阳极进液口(18)、阳极排液口(19)、气体进口(20)、阴极进液口(21)、阴极排液口(22)、气体排口(23)均为“l”型结构。
3.根据权利要求1所述的具有低槽压小间隙的二氧化碳电解流动电解池，其特征在于：所述阳极端板(1)、第一阳极垫片(2)、第二阳极垫片(4)、阳...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，张林昌，汪俪涵，张遥文，
申请(专利权)人：芜湖二一材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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