[发明专利]一种电催化乙炔加氢反应方法

权利要求书

1.一种电催化乙炔加氢反应的方法，所述方法包括：

注入原料气：将含乙炔的气体原料气通入通过工作电极与电化学装置分隔的乙炔气室中；

电催化乙炔加氢反应：接通电源，使电化学装置工作发生电解反应，以使扩散至工作电极的含乙炔的气体进行电催化乙炔加氢反应，使乙炔还原为乙烯，

其中，所述工作电极为气体扩散电极，所述气体扩散电极包括气体扩散层和负载在所述气体扩散层上的催化剂，

所述催化剂为CuAl层状双金属氢氧化物纳米片，其通过如下方法制备：

制备pH值在9-10之间的弱碱性水溶液A；

将铜盐和铝盐溶于水中制备溶液B，其中Cu/Al摩尔比为1:1至3:1；

制备pH值在12-14之间的强碱性水溶液C；

搅拌下将溶液B和C同时滴加到溶液A中，在整个滴加过程中，使混合溶液的pH值保持在9-10之间；

在完全加入溶液B和C之后，得天蓝色悬浮液，离心、水洗，得CuAl层状双金属氢氧化物纳米片，

其中，在将负载有CuAl层状双金属氢氧化物纳米片的气体扩散电极连接到电化学装置后，进行电化学反应之前，原位电还原负载的CuAl层状双金属氢氧化物纳米片。

2.根据权利要求1所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述电催化乙炔加氢反应在5-30℃的温度下进行。

3.根据权利要求1或2所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述含乙炔的气体是乙炔浓度在0.5体积％-5体积％之间的富乙烯气体。

4.根据权利要求3所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，反应空速为500-6000h^-1。

5.根据权利要求3所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，反应空速为1000-3000h^-1。

6.根据权利要求3所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述电化学装置的相对于可逆氢电极的阴极电势为-0.4V至-0.6V；或者电池电压为1.95V至2.00V。

7.根据权利要求6所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述电化学装置的相对于可逆氢电极的阴极电势为-0.4V至-0.5V。

8.根据权利要求1或2所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述催化剂为通过涂覆在气体扩散层上而形成的催化剂层。

9.根据权利要求1或2所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述电化学装置还包括电解室、电源以及设于电解室内以将所述电解室分隔成阴极电解室和阳极电解室的离子交换膜，所述阴极电解室与所述乙炔气室邻接并由所述气体扩散电极分隔；所述阳极电解室设有对电极，所述气体扩散电极连接所述电源的负极，所述对电极连接所述电源的正极；或者

所述电化学装置还包括电解室、对电极、阳极腔室以及电源，所述电解室与所述乙炔气室邻接并由所述气体扩散电极分隔；所述电解室与所述阳极腔室邻接并由所述对电极分隔；所述气体扩散电极连接所述电源的负极，所述对电极连接所述电源的正极。

10.根据权利要求9所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述电解室内容置有选自液体电解质和固体电解质的电解质。

11.根据权利要求9所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述阴极电解室内容置有碱性电解液；和/或所述阳极电解室内容置有碱性电解液。

12.根据权利要求1或2所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，所述乙炔气室的厚度为0.5-2.0mm。

13.根据权利要求1或2所述的电催化乙炔加氢反应的方法，其中，乙炔催化加氢转化率为99.95％以上，乙烯选择性为90％以上。