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申请/专利权人：陕西氢易能源科技有限公司
摘要：本发明提供了一种电化学加氢的PEM反应器及其系统，通过优选20℃下呈液态的高纯度氮杂环有机化合物为参与阴极加氢反应的有机液体，以金属离子阴离子调控Ru基催化剂的组成，并用于阴极催化剂层以催化有机液体的加氢反应，Ir基催化剂为阳极催化剂，用于阳极催化剂层以催化水的电解；得到所述电化学加氢的PEM反应器。将PEM反应器与电源、水罐、阳极蠕动泵、富氢有机液体储罐相连，得到PEM反应系统。PEM反应系统的Ir基催化剂为阳极催化剂、Ru基催化剂为阴极催化剂、高纯度氮杂环有机化合物为参与反应的有机液体的组合，显著提升了阴极的加氢效率和储氢率，且选用的高纯度氮杂环有机化合物的纯度高且稳定性好，催化剂不易被毒化，不易产生杂质，有利于有机液体的重复利用。
主权项：1.一种电化学加氢的PEM反应器，其特征在于，包含阳极、阴极、质子交换膜；所述阳极与所述阴极分别位于所述质子交换膜的两侧；有机液体供给单元，与所述阴极连接，所述有机液体供给单元用于容纳有机液体，并向所述阴极供给所述有机液体；所述有机液体为纯度大于99.5%的氮杂环有机化合物；所述氮杂环有机化合物的N原子的个数为1-2；阳极催化剂层，设置在所述阳极与所述质子交换膜之间；所述阳极催化剂层用于将水分解为氧气和氢质子；阴极催化剂层，设置在所述阴极与所述质子交换膜之间；所述阴极催化剂层为Ru基催化剂层；所述阴极催化剂层用于将来自所述阳极催化剂层的氢质子与电子结合形成吸附氢，并催化吸附氢与所述有机液体之间的加氢反应，得到加氢产物；所述Ru基催化剂层为Ru+XC催化剂，其中，X是用于调控Ru吸附强度的金属离子阴离子，所述Ru+XC催化剂为Ru-IrC；其中，所述Ru+X的质量占催化剂总质量的40%；所述氮杂环有机化合物在20℃下呈液态；所述有机液体为2-甲基吡嗪和N-甲基吲哚中的任一种。
全文数据：
权利要求：
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