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【2h】

A clean and membrane-free chlor-alkali process with decoupled Cl2 and H2/NaOH production

机译：Cl2和H2 / NaOH解耦的清洁无膜氯碱工艺

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Existing chlor-alkali processes generally use asbestos, mercury or fluorine-containing ion-exchange membranes to separate the simultaneous chlorine production on the anode and hydrogen production on the cathode, and form sodium hydroxide in the electrolyte. Here, using the Na+ de-intercalation/intercalation of a Na0.44MnO2 electrode as a redox mediator, we decouple the chlor-alkali process into two independent steps: a H2 production step with the NaOH formation in the electrolyte and a Cl2 production step. The first step involves a cathodic H2 evolution reaction (H2O → H2) and an anodic Na+ de-intercalation reaction (Na0.44MnO2 → Na0.44−xMnO2), during which NaOH is produced in the electrolyte solution. The second step depends on a cathodic Na+ intercalation reaction (Na0.44−xMnO2 → Na0.44MnO2) and an anodic Cl2 production (Cl → Cl2). The cycle of the two steps provides a membrane-free process, which is potentially a promising direction for developing clean chlor-alkali technology.
机译：现有的氯碱法通常使用石棉，汞或含氟的离子交换膜来分离阳极上同时产生氯和阴极上同时产生氢，并在电解质中形成氢氧化钠。在这里，使用Na0.44MnO2电极的Na + 脱嵌/嵌入作为氧化还原介体，我们将氯碱工艺解耦为两个独立的步骤：H2生成步骤和NaOH的形成电解质和Cl2的生产步骤。第一步涉及阴极H2析出反应（H2O→H2）和阳极Na + 脱嵌反应（Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2），其间在电解液中产生NaOH解。第二步取决于阴极的Na + 插层反应（Na0.44-xMnO2→Na0.44MnO2）和阳极Cl2的产生（Cl→Cl 2 ）。这两个步骤的循环提供了一种无膜工艺，这对于开发清洁的氯碱技术可能是一个有前途的方向。

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