[发明专利]H2

说明书

本发明提供一种H₂O₂的连续电化学合成方法，包括如下步骤：步骤S1，由直流电源向电解槽供电，所述电解槽中装有电解液并设置有阳极、气体扩散阴极以及与所述气体扩散阴极相连通的气室；步骤S2，通过供气系统向所述电解槽的所述气室提供气体的同时，通过供液系统向所述电解槽连续提供所述电解液，以使所述气体与所述电解液在所述气体扩散阴极表面发生电解反应，得到H₂O₂。根据本发明实施例的H₂O₂的连续电化学合成方法，一边向气体扩散阴极连续提供气体，另一边向电解槽连续提供电解液，能够实现H₂O₂的连续化生产，且系统能够长期稳定运行。

技术领域

本发明涉及电化学合成技术领域，具体涉及一种H₂O₂的连续电化学合成方法。

背景技术

H₂O₂是一种重要的化工品，广泛用于造纸、纺织、化工合成、环境治理、医用消毒等。目前，工业上主要采用蒽醌法大规模生产H₂O₂，该方法通过氢化、氧化、萃取、净化、浓缩等工艺获得不同浓度的H₂O₂产品，但该方法工艺繁琐，生产过程不连续，且用到有毒原料、有毒溶剂、贵金属催化剂、易爆的H₂等，能耗高、危险性高。除生产过程的危险性，H₂O₂自身化学性质活泼，危险性也很高，遇光、热、有机物、金属氧化物和盐类等会发生剧烈发应，有爆炸风险，且具有强腐蚀性，导致其运输风险大、成本高，运输距离一般不超过300公里，限制了H₂O₂的应用。为减少运输成本，目前的H₂O₂产品主要为高浓度产品(有27.5％、35％、50％、60％、70％几种规格)，运输危险性高，且很多应用场景仅需使用很低浓度的H₂O₂，需频繁进行浓液稀释操作。此外，浓度高于8％的H₂O₂溶液是严格管控的危险化学品，其使用审批程序繁杂、储存要求高，为减小风险，存储量一般较小，也限制了H₂O₂的应用。

电催化氧(O₂)还原反应可通过一步电化学反应将O₂和H₂O转化为H₂O₂，是一种简易、清洁的H₂O₂合成方法，有望替代当前工艺繁琐的多步蒽醌法，易于实现H₂O₂的连续生产和特定应用场景的原位生产，降低H₂O₂生产、运输、储存、使用过程的高昂的成本和潜在的风险。

然而，目前尚无电化学合成H₂O₂的连续化生产方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种H₂O₂的连续电化学合成方法，实现H₂O₂的连续化生产及系统的长期稳定运行。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的H₂O₂的连续电化学合成方法，包括如下步骤：

步骤S1，通过直流电源向电解槽供电，所述电解槽中装有电解液并设置有阳极、气体扩散阴极以及与所述气体扩散阴极相连通的气室；

步骤S2，通过供气系统向所述电解槽的所述气室提供气体的同时，通过供液系统向所述电解槽连续提供所述电解液，以使所述气体与所述电解液在所述气体扩散阴极表面发生电解反应，得到H₂O₂。