PTFE分离膜电极

产物即产即分

在电极一侧集成PTFE分离膜，利用其与产物的分子间作用力实现腈和氢气泡的快速脱附与分离，保持催化活性位点清洁。

王晓兵 · 赵勇

Small 2023

参数信息

腈液滴尺寸比

0.23 %

电流密度（阳极，长期运行后）

33 ×

技术优势

腈液滴几乎不残留

PTFE膜与腈之间的分子间作用力使液滴迅速脱附并移出，催化剂表面液滴尺寸仅为无膜时的0.23%，活性位点保持清洁。

长期运行电流提高33倍

持续运行后，PTFE膜电极在1.49 VRHE下的电流约为无膜电极的33倍，说明催化活性得以维持而非衰减。

阴极氢气快速排走

PTFE膜对H₂有强吸附，使阴极产生的气泡快速脱附，避免气泡覆盖电极导致电流波动，维持稳定析氢。

应用场景

• 电解水制氢：用胺氧化替代析氧反应，降低制氢能耗并提升长期稳定性。
• 有机电合成：实现腈的连续电合成，产物在线分离避免催化剂中毒。
• 气液分离：在同一电极上集成气液分离功能，省去外部分离单元。
• 电化学器件：提供一种可扩展的电极修饰策略，提升器件长期运行稳定性。