一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺的制作方法

本发明涉及涂料制备，具体涉及一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺。

背景技术：

1、目前，涂料制备过程中常用的氨源多为化石燃料合成氨，该过程能耗高、排放量大，不利于环保，尽管近年来出现了一些新型氨合成技术，以实现涂料的制备。

2、但是现有基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺多数仍需在高温高压条件下进行，操作复杂且成本较高，而且氨的来源通常依赖于化工合成，这不仅增加了成本，还可能对环境造成污染，因而，提出一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，以解决技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，包括如下步骤：

3、s1：选择高纯度的koh或naoh粉末，根据预定的浓度，将电解质粉末溶解于去离子水中；

4、s2：准备电极材料；

5、s3：使用磁力搅拌器搅拌溶液，直至电解质完全溶解，形成均匀的电解质溶液；

6、s4：搭建电化学合成装置；

7、s5：将配制好的电解质溶液倒入电化学合成装置中；

8、s6：以预设流量比通入氮气与氢气；

9、s7：开启电源，调整为预设电流密度，开始电化学合成反应；

10、s8：收集生成的氨气，将收集到的氨气通过冷凝装置进行冷凝，得到液态氨；

11、s9：将液态氨储存于密封容器中；

12、s10：依照需要的氨水溶液浓度，将液态氨按照预定的浓度溶解于水中，形成氨水溶液；

13、s11：将乳液树脂、颜料、助剂和氨水溶液以预设比例混合形成涂料。

14、在一种可能的实现方式中，所述s2具体包括步骤：

15、s21：将电极材料切割成预设尺寸，并对切割后的电极材料表面清洁处理；

16、s22：对清理后的电极进行活化处理。

17、在一种可能的实现方式中，所述s4具体包括步骤：

18、s41：准备阳极部件、阴极部件、电解质槽部件、电源部件、气体收集装置；

19、s42：将阳极部件和阴极部件分别安装于电解质槽的两侧，使电极与电解质溶液接触；

20、s43：连接电源，设置电流和电压范围；

21、s44：安装气体收集装置。

22、在一种可能的实现方式中，所述氮气与氢气的预设流量比为1:3～1:5。

23、在一种可能的实现方式中，所述预设电流密度为50-200ma/cm2。

24、在一种可能的实现方式中，所述s11具体包括步骤：

25、s111：将乳液树脂、颜料、助剂和氨水溶液以预设比例送入混合机中进行混合，形成涂料浆料；

26、s112：将涂料浆料进行研磨，形成涂料原料；

27、s113：将涂料原料通过过滤设备进行过滤，去除其中的杂质和颗粒，形成涂料。

28、在一种可能的实现方式中，所述乳液树脂、颜料、助剂和氨水溶液的预设比例为40％～60％：20％～40％：5％～10％：0.1％～1％。

29、在一种可能的实现方式中，所述助剂包括分散剂和增稠剂。

30、在一种可能的实现方式中，所述电极材料包括pt、ir、ru金属或合金。

31、在一种可能的实现方式中，所述过滤设备包括袋式过滤器、板式过滤器和筒式过滤器。

32、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

33、本发明通过电化学方法合成氨气，避免了传统化工合成过程中的高能耗和环境污染问题，实现了涂料的绿色制备，并且采用常温常压条件下的电化学合成，反应速度快，氨气生成效率高，且反应过程稳定可控，另外由于电化学合成方法简单易行，无需复杂的设备和高温高压条件，因此降低了涂料制备的成本。

技术特征：

1.一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述s2具体包括步骤：

3.根据权利要求1所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述s4具体包括步骤：

4.根据权利要求1所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述氮气与氢气的预设流量比为1:3～1:5。

5.根据权利要求1所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述预设电流密度为50-200ma/cm2。

6.根据权利要求1所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述s11具体包括步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述乳液树脂、颜料、助剂和氨水溶液的预设比例为40％～60％：20％～40％：5％～10％：0.1％～1％。

8.根据权利要求6所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述助剂包括分散剂和增稠剂。

9.根据权利要求1所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述电极材料包括pt、ir、ru金属或合金。

10.根据权利要求6所述的一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，其特征在于：所述过滤设备包括袋式过滤器、板式过滤器和筒式过滤器。

技术总结本发明公开了一种基于常温常压电化学合成氨的涂料制备工艺，具体涉及涂料制备技术领域，包括如下步骤：制备电解质溶液、准备电极材料，将配制好的电解质溶液倒入电化学合成装置中通入氮气与氢气进行反应，收集氨气进行冷凝得到液态氨，将液态氨按照预定的浓度溶解于水中，形成氨水溶液，将乳液树脂、颜料、助剂和氨水溶液以预设比例混合形成涂料；本发明能够避免传统化工合成过程中的高能耗和环境污染问题，实现涂料的绿色制备，并且采用常温常压条件下的电化学合成，反应速度快，氨气生成效率高，且反应过程稳定可控，另外由于电化学合成方法简单易行，无需复杂的设备和高温高压条件，可降低涂料制备的成本。技术研发人员：彭丹蕊受保护的技术使用者：彭丹蕊技术研发日：技术公布日：2024/6/30