技术领域
[0001] 本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种电化学产生过氧化氢的装置及过氧化氢的生产方法。
相关背景技术
[0002] 过氧化氢溶液作为一种高效无害无残留的氧化剂，被广泛应用于水体的杀菌消毒以及有机污染物的处理中。现有工业中生产过氧化氢，需要使用大规模、能量密集以及繁琐的制备工艺，运输和储存设施有额外的设备成本和潜在的安全隐患。
[0003] 现有技术中，为了免去储存和运输过氧化氢的成本和风险，提出了即产即用型过氧化氢生产装置，通常在反应槽内设置阳极电极和阴极电极，通过阳极电极和阴极电极通电对反应槽内的电解液进行电解，从而产生过氧化氢。
[0004] 然而，上述方式需要人工添加电解液。
具体实施方式
[0038] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0041] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0042] 本实施例提供一种能够直接从空气中制取过氧化氢的电化学产生过氧化氢的装置，用于制取过氧化氢进行杀菌消毒。
[0043] 如图1所示，为本实施例提供的一种电化学产生过氧化氢的装置的具体实施方式，包括：阴极电极2、阳极电极1和吸水件3；所述阳极电极1与所述阴极电极2间隔设置；所述吸水件3设置在所述阳极电极1和阴极电极2之间，所述吸水件3与所述阳极电极1和所述阴极电极2紧密贴合。
[0044] 在使用时，通过所述吸水件3吸入液体并储存，使所述阴极电极2和所述阳极电极1之间电路导通，将水分电解产生过氧化氢，并释放到空气中起到杀菌消毒作用，所述吸水件3、所述阳极电极1和所述阴极电极2紧密贴合的结构使所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的内阻变小，只需要少量液体即可产生较大的电解电流，使过氧化氢产生效率更高；本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置，能够直接从空气中吸附水分制取过氧化氢，相比对气相潮湿空气进行电解的效率高，解决了现有技术中过氧化氢生产装置需要人工添加电解液的问题。
[0045] 具体的，所述阳极电极1和所述阴极电极2电连接有第一电源6，所述第一电源6采用低压交流电，所述阳极电极1连接所述第一电源6的正极，所述阴极电极2连接所述第一电源6的负极。
[0046] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，还包括：制冷装置，朝向所述阳极电极1和所述阴极电极2之间制冷，以使所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的温度降低凝聚液体。通过所述制冷装置朝向所述阳极电极1和所述阴极电极2之间制冷，使所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的温度降低凝聚液体，为电解产生过氧化氢提供原料。另外，作为一种可替换实施方式，所述制冷装置可以省略，通过所述吸水件3对空气中的水分进行吸附，也可以设置加湿装置，提高空气中的湿度。
[0047] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，所述阳极电极1采用传热导电材料。采用传热导电材料制作的阳极电极1，能够进行温度传导。具体的，所述阳极电极1可以采用铂、钯、钌、铑、铱、锇、金中的一种或多种的合金制成，或者所述阳极电极1可以采用掺硼金刚石薄膜，或者所述阳极电极1采用玻璃碳电极，能够满足所述阳极电极1导电、热传导的需求，且可以预防凝聚的液体从所述阳极电极1渗漏。
[0048] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，所述阳极电极1的远离所述阴极电极2的一侧贴靠设置有半导体制冷片4。所述半导体制冷片4通电后冷端温度降低，所述半导体制冷片4的冷端贴靠在所述阳极电极1远离所述阴极电极2的一侧，通所述半导体制冷片4与所述阳极电极1之间热量传导，使所述阳极电极1温度降低，通过所述阳极电极1的传热特性，能够将冷量朝向所述阴极电极2方向传递，使所述阴极电极2和所述吸水件3的温度降低，凝聚液体，为电解产生过氧化氢提供原料。具体的，所述半导体制冷片4电连接有第二电源7。另外，作为一种可替换实施方式，所述半导体制冷片4也可以替换为具有制冷介质的换热器，或者其他能与所述阳极电极1进行热量交换的制冷方式。
[0049] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，所述阴极电极2采用多孔导电材料。采用多孔导电材料制成的所述阴极电极2，能够满足所述阴极电极2导电要求的同时，还可以使凝聚在所述阴极电极2上的液体向下渗透至吸水材料，为电解产生过氧化氢提供原料，且产生的过氧化氢可以通过多孔的所述阴极电极2向空气中扩散。具体的，所述阴极电极2为泡沫镍板、多孔石墨板、烧结钛板、活性炭毡或碳纸。
[0050] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，所述阴极电极2远离所述阳极电极1的一侧设置有风扇5。通过所述风扇5对所述阴极电极2远离所述阳极电极1的一侧进行吹风，将电解产生的过氧化氢带至空气中。另外，作为一种可替换实施方式，所述风扇5也可以设置在其他能够使风从所述阴极电极2远离所述阳极电极1的一侧吹过的位置。
[0051] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，所述阴极电极2和所述阳极电极1为水平设置的板型材。所述阴极电极2和所述阳极电极1采用水平设置板型材，有利于液体在吸水件3中储存，可以避免液体渗漏。另外，作为一种可替换实施方式，所述阴极电极2也可以是格栅状、网状等其他结构。
[0052] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置中，所述吸水件3为多孔保水材料、离子交换膜或质子交换膜等制成板状结构。采用多孔保水材料、离子交换膜或质子交换膜制作所述吸水件3，有利于对液体进行吸附和储存，所述吸水件3设置为板状结构能够与所述阳极电极1和所述阴极电极2紧密贴合，有利于减小所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的内阻，也可以使所述半导体制冷片4的冷端产生的冷量经过温度传导，使所述阳极电极1、所述吸水件3和所述阴极电极2温度降低。具体的，多孔吸水材料为纤维纸、棉布等可吸收水分的材料，离子交换膜和质子交换膜相比多孔吸水材料成本较高，但导电性能更好，所述吸水件3吸水前绝缘，吸水后导电；在所述吸水件3中可以添加适量的电解质，有利于降低电阻，提高吸水件3的导电性，只需要少量液体即可产生较大的电解电流，使过氧化氢产生效率更高。
[0053] 使用方法
[0054] 如图1所示，本实施例提供的电化学产生过氧化氢的装置，在使用时，通过所述半导体制冷片4制冷，通过温度传递使所述阳极电极1、所述吸水件3和所述阴极电极2温度降低，空气中的水分凝聚成液体，所述吸水件3对液体进行吸附和储存，使所述阴极电极2和所述阳极电极1之间电路导通，将水分电解产生过氧化氢，并释放到空气中起到杀菌消毒作用。
[0055] 另外，如图2所示，本实施例还提供一种过氧化氢的生产方法，采用上述实施方式中所述的电化学产生过氧化氢的装置，包括以下步骤：将吸水件3内吸入液体并储存；检测电流，检测阳极电极1和阴极电极2之间的工作电流，判断是否达到预设电流；若阳极电极1和阴极电极2之间的工作电流大于预设电流，则进行过氧化氢的生产。
[0056] 在使用时，通过所述吸水件3吸入液体并储存，使所述阴极电极2和所述阳极电极1之间电路导通，检测所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的工作电流，若所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的工作电流大于预设电流，则进行过氧化氢的生产，若所述阳极电极1和所述阴极电极2之间的工作电流小于与预设电流，则继续通过所述吸水件3吸入液体并储存，重复上述检测电流的过程；本实施例提供的过氧化氢的生产方法，通过所述吸水件3吸附空气中的水分制备过氧化氢，解决了现有技术中过氧化氢生产装置需要人工添加电解液的问题。
[0057] 需要补充说明的是，当所述阳极电极1和阴极电极2之间的工作电流大于预设电流时，降低上述实施方式中所述的电化学产生过氧化氢的装置中的制冷装置、阳极电极1和所述阴极电极2的工作电压，使所述阳极电极1和阴极电极2之间的工作电流等于预设值，以此持续高效产生过氧化氢，避免电流过大导致能耗增加、物料烧结或腐蚀等情况出现。
[0058] 如图2所示，本实施例还提供的过氧化氢的生产方法中，通过朝向阳极电极1制冷，使所述阳极电极1和阴极电极2之间的吸水件3内吸入液体并储存。通过制冷装置朝向所述阳极电极1制冷，使空气中的水分凝聚成液体，所述吸水件3内吸入液体并储存，为电极产生过氧化氢提供原料，解决了现有技术中过氧化氢生产装置需要人工添加电解液的问题。
[0059] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
