[发明专利]一种电催化乙二醇制备乙醇酸的阳极催化剂、体系及电催化乙二醇制备乙醇酸方法

权利要求书

1.一种阳极催化剂，其特征在于，包括泡沫金属以及原位生长在所述泡沫金属上的金属氢氧化物纳米片；所述金属氢氧化物纳米片上负载有金属钯纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的阳极催化剂，其特征在于，所述阳极催化剂中，金属钯纳米颗粒和金属氢氧化物纳米片的质量密度和为1～5mg/cm²。

3.如权利要求1所述的阳极催化剂，其特征在于，所述阳极催化剂中，金属氢氧化物纳米片和泡沫金属的金属元素种类相同；所述金属元素选自镍、钴、铁和铜中的任一种。

4.一种如权利要求1～3任一所述的阳极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将泡沫金属放入盐酸中超声处理，清洗吹干，再放入氯钯酸水溶液中，在70～100℃下保温0.5～2h。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氯钯酸水溶液的pH值为7～8；优选地，所述氯钯酸水溶液的浓度为1～15mmol/L。

6.一种电催化乙二醇制备乙醇酸的体系，其特征在于，包括：权利要求1～3任一所述的阳极催化剂或权利要求4～5任一所述的制备方法制得的阳极催化剂、阴极催化剂以及包含乙二醇的碱性电解液。

7.如权利要求6所述的体系，其特征在于，所述阴极催化剂为负载有金属磷化物纳米片的泡沫金属；

优选地，所述阴极催化剂中，金属磷化物纳米片和泡沫金属的金属元素种类相同；所述金属元素选自镍、钴、铁和铜中的任一种。

8.一种电催化乙二醇制备乙醇酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求6～7任一所述的体系组装成电解池，施加电压进行电催化反应，乙二醇在阳极被氧化生成乙醇酸，水在阴极被还原生成氢气。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电压在0.7～2.0V范围内。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，电催化反应之后，还包括分离提纯乙醇酸的操作，具体包括以下步骤：将电解后的溶液进行活性炭除色、减压蒸馏和重结晶；

优选地，所述重结晶包括以下步骤：将减压蒸馏后的液体降温至-20～0℃，加入乙醇酸晶种，维持温度搅拌12～24h，真空干燥，得到乙醇酸晶体；

其中，所述乙醇酸晶种的加入量为减压蒸馏后液体所含乙醇酸的1～3wt％。