一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法与流程

技术特征：
1.一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：将疏水性多孔膜催化电极表面或疏水性多孔膜催化电极的疏水性多孔膜基体表面进行低温等离子体处理。2.根据权利要求1所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述疏水性多孔膜催化电极由疏水性多孔膜基体及其表面负载的催化材料构成，或者由具有催化功能的疏水性材料构成。3.根据权利要求2所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述疏水性多孔膜基体由ptfe、peek、pp、pbe、pe或碳材料构成，或者由经过表面疏水处理的多孔材料构成。4.根据权利要求3所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述经过表面疏水处理的多孔材料为经过疏水高分子或疏水小分子进行表面修饰的多孔材料，或者为经过表面微纳尺度加工使其表面具有疏水性的多孔材料；所述多孔材料由金属材料、高分子材料或无机非金属材料构成。5.根据权利要求2所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述催化材料为金属单质、金属硫化物、金属硒化物中至少一种；所述金属单质选自铅、铜、钴、铁、镍、金、银、铂或钯中至少一种；所述金属硫化物选自铅、铜、钴、铁、镍、金、银、铂或钯的硫化物中至少一种；所述金属硒化物选自铅、铜、钴、铁、镍、金、银、铂或钯的硒化物中至少一种。6.根据权利要求2所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述具有催化功能的疏水性材料为碳布或多孔碳纸，或者为经过表面疏水处理的金属多孔材料。7.根据权利要求5所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述经过表面疏水处理的金属多孔材料为经过疏水高分子或疏水小分子进行表面修饰的金属多孔材料，或者为经过表面微纳尺度加工使其表面具有疏水性的金属多孔材料；所述金属多孔材料由铅、铜、钴、铁、镍、金、银、铂或钯中至少一种材料构成。8.根据权利要求1~6任一项所述的一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法，其特征在于：所述低温等离子体处理条件：以o2、ar、h2o、h2s、n2、nh3中至少一种作为气体源，电压为15~40v，电流为：≤2.5a，时间为：1~30min。

技术总结
本发明公开了一种通过调控膜电极表面亲疏水性提高催化电流密度的方法。该方法是将疏水性多孔膜催化电极表面或疏水性多孔膜催化电极的疏水性多孔膜基体表面进行低温等离子体处理，利用低温等离子体处理过程中产生的离子、电子、激发态的原子和分子及自由基等高能活性粒子在疏水性多孔膜表面发生复杂的物理化学反应，置换或改变疏水性多孔膜催化电极表面的疏水基团，从而提高疏水性多孔膜催化电极表面亲水性，有利于增大催化剂与电解液的接触面积，以提高催化有效电流密度，该方法反应条件温和、低能耗、操作简单，有利于大规模推广应用。用。


技术研发人员：刘恢 刘旭东 向开松 沈锋华 王珠江 易慧敏 伍琳 付迎雪 柴立元 李青竹 王庆伟
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2022/2/24