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申请/专利权人：江苏科润膜材料有限公司

摘要：本发明提供了一种质子交换膜水电解槽的活化方法，包括如下步骤：1向电解槽阳极侧中通入80‑100℃流速为100‑300mLmin的去离子水；2向电解槽施加负载，首先在恒流模式下，运行3‑6个工作步骤，电流密度范围1‑7Acm2，时间0.5‑2h；3接着在恒压模式下运行1‑5个工作步骤，电压范围1‑3V，时间为10‑60min；4最后切换恒流模式，1‑3Acm2电流密度下运行10‑60min；5活化步骤完成后再去负载搁置10min左右进行性能测试。本发明的活化方法能够较大程度构建质子、电子、水和气的传输通道，降低欧姆阻抗和物质传输阻抗，使质子交换膜水电解槽能够发挥出最优的性能。

主权项：1.一种质子交换膜水电解槽的活化方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）向电解槽阳极侧中通入80-100℃流速为100-300mLmin的去离子水；（2）向电解槽施加负载，首先在恒流模式下，运行3-6个工作步骤，电流密度范围1-7Acm2，时间0.5-2h；（3）接着在恒压模式下运行1-5个工作步骤，电压范围1-3V，时间为10-60min；（4）最后切换恒流模式，1-3Acm2电流密度下运行10-60min；（5）活化步骤完成后再去负载搁置10min进行性能测试；所述电解槽包括：膜电极，绝缘板、导流片、外部电源以及供水装置；膜电极的阳极侧由里到外依次阳极气体扩散层、阳极导流片和阳极绝缘板，膜电极的阴极侧由里到外依次阴极气体扩散层、阴极导流片和阴极绝缘板；外部电源的正负极分别连接阳极导流片和阴极导流片；供水装置为电解槽阳极侧通入去离子水；阳极气体扩散层为钛网，阴极气体扩散层为碳纸；所述膜电极的制备过程如下：（1）用盐酸多巴胺溶液对表面仿生化的质子交换膜的表面进行处理，喷涂浓度2mgmL盐酸多巴胺溶液至表面仿生化的质子交换膜的表面，105℃干燥3h，得到改性的表面仿生化的质子交换膜；（2）将氧化铱和全氟磺酸树脂溶液混合形成阳极催化剂浆料，浓度30wt%；将PtC和全氟磺酸树脂溶液混合形成阴极催化剂浆料，浓度35wt%；（3）在改性的表面仿生化的质子交换膜的阴极侧喷涂步骤（2）所述的阴极催化剂浆料，干燥后得到阴极催化剂层，厚度80μm；在改性的表面仿生化的质子交换膜的阳极侧喷涂步骤（2）所述的阳极催化剂浆料，干燥后得到阳极催化剂层，厚度80μm，最终得到电解水膜电极；所述表面仿生化的质子交换膜的制备过程如下：（1）利用电火花精密加工技术在铝合金基体上加工出仿生狗尾草叶的条纹结构得到铝合金模板，用聚二甲基硅氧烷胶液浇注、除泡，固化后得到硅胶反模板；（2）配置质量浓度为35％的末端带-SO3Na的全氟磺酸树脂溶液，加入四丁基铵和多巴胺插层改性的蒙脱石，搅拌均匀，高压釜中通入惰性气体后维持压力范围1.8Mpa和温度130℃，保温6h，然后自然冷却，得到四丁基铵和多巴胺插层改性的蒙脱石掺杂的全氟磺酸树脂溶液；四丁基铵和多巴胺插层改性的蒙脱石与末端带-SO3Na的全氟磺酸树脂水溶液的重量体积比为18gL；所述全氟磺酸树脂溶液的溶剂由水和乙醇组成，质量比20:30；（3）将步骤（2）所述的全氟磺酸树脂溶液涂覆于步骤（1）所述的硅胶反模板表面，加热温度110℃，干燥1.5h，自然冷却后离型分离，得到表面仿生化的质子交换膜，厚度为80μm。

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