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龍圖騰網獲悉大連理工大學申請的專利一種帶有氫氣耗散層的膜電極及其制備方法和應用獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115332590B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210933940.0，技術領域涉及：H01M8/1004；該發明授權一種帶有氫氣耗散層的膜電極及其制備方法和應用是由宋玉江;韓光旗;秦嘉琪;李永鵬設計研發完成，并于2022-08-04向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種帶有氫氣耗散層的膜電極及其制備方法和應用在說明書摘要公布了：本發明涉及一種帶有氫氣耗散層的膜電極及其制備和應用。所述帶有氫氣耗散層的膜電極依次包括陽極氣體擴散層、陽極催化層、氫氣耗散層、質子交換膜、陰極催化劑層和陰極氣體擴散層。使用光催化等方法在質子交換膜上原位生長超低載量貴金屬、過渡金屬或合金作為氫氣耗散層，同時以氣體耗散層中的貴金屬、過渡金屬或合金顆粒為核使其它貴金屬、過渡金屬或合金進行原位化學還原獲得催化層，或者通過噴涂、轉印等傳統方法獲得催化層，經處理后與氣體擴散層熱壓從而形成帶有氫氣耗散層的膜電極。本發明中氫氣耗散層可以消耗從陰極滲透過來的氫氣，提高電解水過程的安全性，其所構筑的膜電極同時具有超薄、超低貴金屬載量和電極性能優異等優點。

本發明授權一種帶有氫氣耗散層的膜電極及其制備方法和應用在權利要求書中公布了：1.一種帶有氫氣耗散層的膜電極，其特征在于，依次包括陽極氣體擴散層、陽極催化層、氫氣耗散層、質子交換膜、陰極催化劑層和陰極氣體擴散層；所述氫氣耗散層中金屬載量為0.001-1mgcm2，陽極催化層和陰極催化層中金屬載量均為0.001-1mgcm2；所述質子交換膜為全氟磺酸質子交換膜，厚度為5-200μm；所述陽極氣體擴散層、陰極氣體擴散層均為泡沫鎳、泡沫銅、不銹鋼板、鈦氈、燒結鈦、鈦網、鈦板、碳氈、碳紙、碳布中的一種或兩種以上； 所述氫氣耗散層中金屬為鉑、或鉑和銅，所述陽極催化層中金屬為鉑、銥中的一種或兩種，陰極催化層中金屬為鉑；所述氫氣耗散層的厚度為10-1000nm；所述陽極催化層和陰極催化層的厚度均為20-1000nm； 所述的帶有氫氣耗散層的膜電極的制備方法，包括如下步驟： 1氫氣耗散層的制備： 將擔載金屬大環化合物的質子交換膜裝入反應裝置中，再加入反應液，隨后使用光源光照50-60min，之后靜置12-48h； 所述光源為激光、可見光和紫外光中的一種或兩種以上； 2催化層的制備： 將步驟1使用后的反應液移出，之后用去離子水清洗，在陰、陽極重新加入相同或不同的反應液，在30-100℃反應1-12h，在陰、陽極兩側獲得催化層，得到帶有催化層和氫耗散層的質子交換膜； 3帶有氫氣耗散層的膜電極的制備： 將步驟2所得的帶有催化層和氫耗散層的質子交換膜干燥，之后在10-150℃、0.1-20MPa下，將陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層分別置于帶有催化劑層的質子交換膜的兩側熱壓0.5-10min，得到帶有氫氣耗散層的膜電極； 步驟1和步驟2中，所述反應液均由金屬鹽溶液、表面活性劑溶液、還原劑的溶液配置而成；其中： 所述金屬鹽溶液的濃度為0.1-200mmolL； 所述表面活性劑溶液的濃度為0.1-200mmolL； 所述表面活性劑溶液與金屬鹽溶液的體積比為0.1-10：1； 所述還原劑溶液的濃度為0.01-20molL； 所述還原劑溶液與金屬鹽溶液的體積比為1-100：1； 所述金屬大環化合物為鋅Ⅱ原卟啉、4N-甲基吡啶鋅Ⅱ卟啉、八乙基鋅Ⅱ卟啉、錫IV卟啉、4對-磺酸基苯基鋅Ⅱ卟啉、錫IV酞菁、鍺IV酞菁和鎂酞菁中的一種或兩種以上混合物； 所述還原劑為甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、抗壞血酸、抗壞血酸鈉、水合肼、乙二醇、硼氫化鋰、硼氫化鈉、硼氫化鉀、葡萄糖中的至少一種； 所述表面活性劑為油酸二乙醇酰胺、十二烷基二甲基甜菜堿、十四烷基二甲基磺乙基甜菜堿、聚乙烯醇、聚丙烯酸、二硬脂?；字Ｄ憠A、月桂酸失水山梨醇酯、聚乙二醇辛基苯基醚、聚氧乙烯單叔辛基苯基醚、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基氨基丙酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚、月桂基硫酸鈉、聚環氧乙烯月桂酰醚、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨中的至少一種。

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