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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备方法和应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115332590B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210933940.0，技术领域涉及：H01M8/1004；该发明授权一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备方法和应用是由宋玉江;韩光旗;秦嘉琪;李永鹏设计研发完成，并于2022-08-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备方法和应用在说明书摘要公布了：本发明涉及一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备和应用。所述带有氢气耗散层的膜电极依次包括阳极气体扩散层、阳极催化层、氢气耗散层、质子交换膜、阴极催化剂层和阴极气体扩散层。使用光催化等方法在质子交换膜上原位生长超低载量贵金属、过渡金属或合金作为氢气耗散层，同时以气体耗散层中的贵金属、过渡金属或合金颗粒为核使其它贵金属、过渡金属或合金进行原位化学还原获得催化层，或者通过喷涂、转印等传统方法获得催化层，经处理后与气体扩散层热压从而形成带有氢气耗散层的膜电极。本发明中氢气耗散层可以消耗从阴极渗透过来的氢气，提高电解水过程的安全性，其所构筑的膜电极同时具有超薄、超低贵金属载量和电极性能优异等优点。

本发明授权一种带有氢气耗散层的膜电极及其制备方法和应用在权利要求书中公布了：1.一种带有氢气耗散层的膜电极，其特征在于，依次包括阳极气体扩散层、阳极催化层、氢气耗散层、质子交换膜、阴极催化剂层和阴极气体扩散层；所述氢气耗散层中金属载量为0.001-1mgcm2，阳极催化层和阴极催化层中金属载量均为0.001-1mgcm2；所述质子交换膜为全氟磺酸质子交换膜，厚度为5-200μm；所述阳极气体扩散层、阴极气体扩散层均为泡沫镍、泡沫铜、不锈钢板、钛毡、烧结钛、钛网、钛板、碳毡、碳纸、碳布中的一种或两种以上； 所述氢气耗散层中金属为铂、或铂和铜，所述阳极催化层中金属为铂、铱中的一种或两种，阴极催化层中金属为铂；所述氢气耗散层的厚度为10-1000nm；所述阳极催化层和阴极催化层的厚度均为20-1000nm； 所述的带有氢气耗散层的膜电极的制备方法，包括如下步骤： 1氢气耗散层的制备： 将担载金属大环化合物的质子交换膜装入反应装置中，再加入反应液，随后使用光源光照50-60min，之后静置12-48h； 所述光源为激光、可见光和紫外光中的一种或两种以上； 2催化层的制备： 将步骤1使用后的反应液移出，之后用去离子水清洗，在阴、阳极重新加入相同或不同的反应液，在30-100℃反应1-12h，在阴、阳极两侧获得催化层，得到带有催化层和氢耗散层的质子交换膜； 3带有氢气耗散层的膜电极的制备： 将步骤2所得的带有催化层和氢耗散层的质子交换膜干燥，之后在10-150℃、0.1-20MPa下，将阳极气体扩散层和阴极气体扩散层分别置于带有催化剂层的质子交换膜的两侧热压0.5-10min，得到带有氢气耗散层的膜电极； 步骤1和步骤2中，所述反应液均由金属盐溶液、表面活性剂溶液、还原剂的溶液配置而成；其中： 所述金属盐溶液的浓度为0.1-200mmolL； 所述表面活性剂溶液的浓度为0.1-200mmolL； 所述表面活性剂溶液与金属盐溶液的体积比为0.1-10：1； 所述还原剂溶液的浓度为0.01-20molL； 所述还原剂溶液与金属盐溶液的体积比为1-100：1； 所述金属大环化合物为锌Ⅱ原卟啉、4N-甲基吡啶锌Ⅱ卟啉、八乙基锌Ⅱ卟啉、锡IV卟啉、4对-磺酸基苯基锌Ⅱ卟啉、锡IV酞菁、锗IV酞菁和镁酞菁中的一种或两种以上混合物； 所述还原剂为甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、抗坏血酸、抗坏血酸钠、水合肼、乙二醇、硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、葡萄糖中的至少一种； 所述表面活性剂为油酸二乙醇酰胺、十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基磺乙基甜菜碱、聚乙烯醇、聚丙烯酸、二硬脂酰基磷脂酰胆碱、月桂酸失水山梨醇酯、聚乙二醇辛基苯基醚、聚氧乙烯单叔辛基苯基醚、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基氨基丙酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、月桂基硫酸钠、聚环氧乙烯月桂酰醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

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