用于電解制備臭氧水的分隔陰陽極室的電解池裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電解池裝置的研究領域，特別涉及一種用于電解制備臭氧水的分隔陰 陽極室的電解池裝置。
【背景技術】
[0002] 電解水的應用早在上世紀70年代美國宇航局用于載人宇宙飛船給宇航員供氧。 尤其在80年代之后，固體聚合物電解質（SPE)技術的應用在電解水制備氫氣和氧氣得到推 廣。采用一般的導電材料作為電極，可以分別在陽極和陰極表面發生電化學反應生成氧氣 和氫氣。導電的金剛石材料被證實具有極佳的電化學性能，采用導電金剛石作為陽極，可制 成直接溶于水的臭氧，簡稱臭氧水。
[0003] 中國專利CN20061009226. 7和CN20118006557. 9采用金剛石電極制備臭氧水，但 是陽極區和陰極區都沒有分隔，陽極室與陰極室是相通的（如圖1所示），電解之后產生的 臭氧又會從相通的區域混合，使得水中的氫氣又被臭氧氧化，同時稀釋了臭氧含量，從而導 致了發生器臭氧產生效率低、臭氧濃度低。

【發明內容】

[0004] 本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種用于電解制備臭氧 水的分隔陰陽極室的電解池裝置，用于提高臭氧O3的生產效率和含量。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0006] -種用于電解制備臭氧水的分隔陰陽極室的電解池裝置，包括電解槽，所述電解 槽內設置有陰極電極和陽極電極，所述陰極電極和陽極電極的底部與電解槽的底端完全接 觸，將電解槽分隔成相互獨立的陽極室和陰極室，所述陽極室和陰極室隔離處設有允許離 子透過，但隔離氫氣透過陽極區的質子交換膜。
[0007] 作為優選的，所述陰極室內設有用于將產生的氫氣排出的排氣孔。
[0008] 作為優選的，所述陽極電極和陰極電極上設有允許水通過的通孔。
[0009] 作為優選的，所述通孔為圓孔、正方形孔、長方形孔、錐孔、條形孔、多邊形孔或不 規則形狀孔。
[0010] 作為優選的，所述電解槽內設有一對或多對組合設置的陽極電極和陰極電極，形 成兩個或多個陽極室和陰極室。
[0011] 作為優選的，所述陽極電極包括陽極端子、陽極基底和導電鍍膜層，所述陰極電極 包括陰極端子、陰極基底和導電鍍膜層，所述導電鍍膜層直接與陰極端子和陽極端子連接。
[0012] 作為優選的，所述陽極端子和陰極端子采用彈性導電夾片，所述彈性導電夾片直 接接觸到導電膜；或者所述陽極端子和陰極端子通過導電粘接物與導電膜連接，所述電粘 接物為導電銀膠或導電錫漿。
[0013] 作為優選的，所述陽極電極由導電材料組成，所述陽極電極是導電金剛石片，或者 以硅片為基底的導電金剛石膜；所述陰極電極由導電材料組成，所述陰極電極是導電金剛 石片，或者以硅片基底的導電金剛石膜，或者不銹鋼片。
[0014] 作為優選的，所述陽極電極和陰極電極上設有含有催化作用的活性物質。
[0015] 作為優選的，所述電解池裝置采用直流電驅動、交流電驅動或脈沖電驅動。
[0016] 本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：
[0017] (1)本發明的結構設計由于將陽極室與陰極室隔離分開，互不相通；使得陰極室 的水不會混入陽極室，因此避免了在陰極室產生的氫氣不會混入到陽極室與臭氧O3發生中 和反應，從而減少的臭氧〇3的消耗量，提高臭氧0 3的生產效率和含量。
[0018] (2)本發明中由于直接連接鍍膜電極的導電膜，因此電解池的鍍膜電極的基底材 料可以采用不導電的基底材料，例如：玻璃、硅片、陶瓷等等；也可以采用導電的基底材料。 所以對于基底材料選擇范圍得到極大的擴展，而且基底材料導電性能對鍍膜電極沒有不良 影響，從而設計人員能夠很容易地選擇那些鍍膜附著力比較好的基底材料。例如：采用硅片 為襯底材料并在其上鍍上一層導電金剛石膜，制作成的電極鍍膜附著力強，不容易脫膜，因 此電極壽命較長。
[0019] (3)本發明中陰極端子、陽極端子直接與導電膜連接，所以不存在基底材料的串 聯電阻的影響，因此使得電解池的輸入電壓可以降低，電解反應的能耗降低，水溫也得到降 低，電極的使用壽命也延長了許多。
【附圖說明】
[0020] 圖1是現有技術中陰極室和陽極室未分離的電解池裝置示意圖；
[0021] 圖2是本發明陰極室和陽極室分離的電解池裝置結構示意圖；
[0022] 圖3是本發明多組陰極室和陽極室分離的電解池裝置結構示意圖；
[0023] 圖4(a)-圖4(g)是本發明各種通孔的結構示意圖。
[0024] 附圖標號說明：1、陽極端子；2、陰極端子；3、陽極電極；4、導電金剛石膜；5、陰極 電極；6、陽極室；7、陰極室；8、質子交換膜；9、通孔；10、陽極室出口；11、陰極室出口；12、 入口；13、密封材料。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 于此。
[0026] 實施例1
[0027] 如圖2所示，本發明公開了一種用于電解制備臭氧水的分隔陰陽極室的電解池裝 置，包括電解槽，所述電解槽內豎直設置有陰極電極5和陽極電極3,所述陰極電極和陽極 電極的底部與電解槽的底端完全接觸，將電解槽分隔成相互獨立的陽極室6和陰極室7,所 述陽極室6和陰極室7隔離處設有可以氫離子透過，但隔離氫氣透過陽極區的質子交換膜 8。本發明由于將陽極室6與陰極室7隔離分開，互不相通；使得陰極室的水不會混入陽極 室，因此避免了在陰極室產生的氫氣不會混入到陽極室與臭氧O3發生中和反應，從而減少 的臭氧〇3的消耗量，提高臭氧〇 3的生產效率和濃度。
[0028] 本實施例中，所述陰極室內設有用于將產生的氫氣排出的排氣孔，可以順利的將 氫氣從陰極室內排出，有利于電解的進一步進行。
[0029] 同時，所述陽極電極上設有通孔9,如圖4(a) -圖4(g)，所述通孔為圓孔、正方形 孔、長方形孔、錐孔、條形孔、多邊形孔或不規則形狀孔等多種式樣等，當然，上述通孔沒有 嚴格的形狀限制，其他形式的形狀也適用于本發明的技術方案。
[0030] 本實施例中，水從入口 12流入，從陽極室出口 10和陰極室出口 11流出，實現電解 制備臭氧水。
[0031] 本實施例中，所述陽極電極和陰極電極上可含有催化作用的活性物質，所述電解 池裝置采樣直流電驅動。
[0032] 如圖3所示，所述電解槽內設有多對組合設置的陽極電極和陰極電極，形成多對 的陽極室和陰極室，通過該種形式，可以進一步增加臭氧的產