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次氯酸鈉陽(yáng)極的工藝原理
發(fā)布時(shí)間：
2022-08-05
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次氯酸鈉陽(yáng)極一種將陽(yáng)極氧化生產(chǎn)次氯酸鹽與陰極還原二氧化碳相結(jié)合的方法。本發(fā)明利用單原子鐵負(fù)載的氮摻雜碳材料作為催化劑電催化還原CO2.同時(shí)與陽(yáng)極通過陽(yáng)極氧化生成次氯酸鹽，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。同時(shí)將次氯酸鹽和二氧化碳還原成一氧化碳。單原子鐵負(fù)載氮摻雜碳電催化材料在納米尺度上具有長(zhǎng)寬兼?zhèn)涞亩嗝骟w微觀形貌結(jié)構(gòu)，單原子鐵負(fù)載氮摻雜碳電催化材料以如下形式負(fù)載金屬單個(gè)原子。分散。用于二氧化碳的電化學(xué)還原，將二氧化碳選擇性還原為一氧化碳的電流效率可高達(dá)99.63%以上，穩(wěn)定性好。
同時(shí)，次氯酸鈉陽(yáng)極生產(chǎn)電流效率高達(dá)99.47%，可長(zhǎng)期保持較高的法拉第效率。以鋁或鋁合金制品為陽(yáng)極，置于電解液中進(jìn)行帶電處理，次氯酸鈉陽(yáng)極利用電解作用在表面形成氧化鋁膜的工藝稱為鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化處理。陽(yáng)極氧化后，鋁表面可形成幾微米—幾百微米的氧化膜。與鋁合金的天然氧化膜相比，其耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的提高和提高。
次氯酸的使用已經(jīng)研究了 30 年，并且每年都有新的研究不斷涌現(xiàn)。最近的研究集中在使用次氯酸鈉陽(yáng)極對(duì)食品和食品加工設(shè)施進(jìn)行凈化，以及在家禽養(yǎng)殖場(chǎng)、水處理和消毒以及醫(yī)療保健應(yīng)用(如傷口護(hù)理和設(shè)備消毒)中。
自1970年代以來(lái)，用于產(chǎn)生電解水的方法成為一項(xiàng)巨大的創(chuàng)新，如果能夠使用適當(dāng)?shù)碾娊夥椒ǎ梢陨a(chǎn)出穩(wěn)定的近99%次氯酸的游離氯溶液。但是，次氯酸鈉陽(yáng)極生產(chǎn)次氯酸的最大問題是在接近中性的 pH 值下以穩(wěn)定的形式生產(chǎn)它，而不是氯或次氯酸鹽，因?yàn)榇温人崾且环N相當(dāng)穩(wěn)定的分子，它也可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)而改變返回鹽水或轉(zhuǎn)化為次氯酸鹽。
一般來(lái)說，次氯酸的生產(chǎn)方法有兩種，一種叫做膜法，另一種是單細(xì)胞技術(shù)。次氯酸鈉陽(yáng)極一種薄膜法，即通過膜電解NaCl溶液，產(chǎn)生酸性HOCl物質(zhì)和NaOH的堿性副產(chǎn)物。電解池有兩個(gè)隔室，陽(yáng)極和陰極由隔膜隔開。膜由聚合物制成，僅允許陽(yáng)離子通過膜向陰極釋放。當(dāng)氯化鈉溶液注入陽(yáng)極時(shí)，帶正電的鈉離子會(huì)穿過膜到達(dá)陰極，但帶負(fù)電的氯離子會(huì)去陽(yáng)極，氯化鈉溶液會(huì)解離 公式如下.通過陽(yáng)極和陰極的作用產(chǎn)生次氯酸。在陽(yáng)極產(chǎn)生 ORP 大于 800 mV 的酸性次氯酸溶液。在陰極，生成 ORP < -800 的 NaOH 或次氯酸鈉(漂白劑或 NaOCl)的堿性溶液。
這種解離產(chǎn)生的溶液都不是不穩(wěn)定的。次氯酸鈉陽(yáng)極當(dāng)陰極和陽(yáng)極達(dá)到平衡時(shí)，它們會(huì)在此時(shí)迅速失去其 ORP。
最近，一種單電池電解技術(shù)被用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的薄膜電解方法，次氯酸鈉陽(yáng)極在合適pH值下生成更穩(wěn)定的HOCl溶液，而不會(huì)產(chǎn)生堿性。氫氧化鈉的產(chǎn)物。單槽電解只產(chǎn)生一種溶液，不產(chǎn)生NaOH的堿性副產(chǎn)物，可以說是次氯酸的電解方法。電解槽經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，有陽(yáng)極和陰極，可生成ORP>800的次氯酸溶液。陽(yáng)極和陰極的反應(yīng)式如下。使用酸化鹽水，可以生產(chǎn)出pH中性或微酸性的游離氯溶液，即次氯酸基。這種次氯酸溶液保持穩(wěn)定，次氯酸分子只有在暴露于有機(jī)表面或空氣中的氧氣時(shí)才會(huì)發(fā)生變化。
次氯酸鈉陽(yáng)極
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