CN115646397B 一种基于曝气纳秒脉冲放电固氮耦合电催化合成氨的装置和方法 （中国科学院电工研究所）

号microbubbleplasmareactorfactivatedwatergenerationandbinactivation.2022,第3页左栏最后1段和图1.一种基于曝气纳秒脉冲放电固氮耦合电催本发明公开了一种基于曝气纳秒脉冲放电源激励火花放电产生丰富的NOx等离子体，放电稳态铜催化剂，采用电化学平台进行电催化一种基于液相曝气固氮反应器并与电化学催化相耦合的装置结构，实现了空气中氮气先氧化HNOx再电催化还原转变NH3，是一种绿色低碳环2为煅烧结块后粉末颗粒之间的间隙，在通气过程中直径为0.2_0.5μm的微气泡所述纳秒脉冲电源提供快上升沿、高瞬时功率的脉冲给曝气固氮反应8.一种基于曝气纳秒脉冲放电固氮耦合电催化合34然气的35％用于氢气的提取，消耗世界能源储量的12占化肥行业能耗的87%,[0003]专利CN100393612介绍了一种水中固氮的方法及其装置，该装置和方法较好的把xNH3”5曝气头可以连续不断的产生微米级气泡，并让放电时产生的NOx等活性粒子以微气泡为载[0009]一种基于曝气纳秒脉冲放电固氮耦合电催化合成氨的装置，包括曝气固氮反应水口与曝气固氮反应器进水口相连；第二循环水泵进水口与曝气固氮反应器出水口相连，生直径为0.2_0.5μm的微气泡均匀分布在不锈钢曝气头高压电极和外置铜网地电极之间，6和(b)高压电极和地电极通过石英管壁上的通孔形成火花放电通道。所述阻挡区域内放电等离子体放电区域有两种放电形式电晕放电和火花放电，介质阻挡处放电属于电晕放电，在不锈钢曝气头和地电极之间出现的等离子体放[0021]具体地，本发明公开一种基于曝气纳秒脉冲放电固氮耦合电催化合成氨的装[0024]所述纳秒脉冲电源2与曝气固氮反应器1中的不锈钢曝气头9相连，为曝气固氮反[0025]所述空气流量计3进气口与气泵4相连，出气口与曝气固氮反应器1中的不锈钢曝7[0029]所述H型电解池7(单室容量150mL)与第二循环水泵6出水口相连，第二循环水泵6[0032]所述等离子体放电区域10为不锈钢曝气头9和外置铜网12经纳秒脉冲电源2激励[0033]所述石英管11侧壁上带有用激光打有40个1mm的微孔，石英管11位置介于不锈钢[0039]其二，制备出高效的亚稳态泡沫铜催化剂，使上一步的NOx在较短时间还原合成HNOx固定在水溶液中。(3)本发明中基于曝气纳秒脉冲放电产生的HNOx水溶液利用H型电解[0046]下面结合附图及具体实施例详细介绍本发明。但以下的实施例仅限于解释本发8石英管壁阻挡区域)和火花放电(高压电极和地电极通过石英管壁的微孔形成火花放电通[0053]所述空气流量计3进气口与气泵4相连，出气口与曝气固氮反应器1中的不锈钢曝[0057]所述H型电解池7(单室容量150mL)与第二循环水泵6出水口相连，第二循环水泵69[0060]所述等离子体放电区域10为不锈钢曝气头9和外置铜网12经纳秒脉冲电源2激励[0066]打开第一止水阀13，通过第一循环水泵5向曝气固氮反应器1提供200mL去离子水[0068]实施例1中的放电30min后制得的200mLHNOx溶液经4mL1MKOH溶液处理后,打开第为面积为0.5*2cm2经过300～500℃高温煅烧30min形成CuO泡沫铜形式(黑色),后用电化学平台恒电位1.3VvsRHE下进行对上一步的CuO泡沫铜进行电化学还原30min形成Cu/Cu2O亚化的合成氨的浓度；继续上述的步骤，重复实验5次，电催化水溶液NOx转化NH4+