本發(fā)明涉及健康水醫(yī)療保健領(lǐng)域，更具體的涉及一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置及其制備方法和在富氫保健飲水杯中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水是生命之源，人體組織約70％由水組成，飲水安全與健康是關(guān)乎人類生存問(wèn)題的首要課題?！吨袊?guó)水網(wǎng)》雜志曾指出：“全世界80％以上疾病和33％的死亡與受污染的飲用水有關(guān)。”“人類健康的十大危機(jī)，不潔飲水首當(dāng)其沖”。因此可以說(shuō)“水質(zhì)決定體質(zhì)”。在中國(guó)，隨著水污染問(wèn)題變得日益嚴(yán)峻，以及人們保健意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們對(duì)“健康飲水”越來(lái)越重視。此外，在水飲市場(chǎng)上，人類的消費(fèi)需求的逐漸呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì)，消費(fèi)者在考慮單純的解渴、消暑的同時(shí)，越來(lái)越注重產(chǎn)品的健康元素。營(yíng)養(yǎng)、美容甚至醫(yī)療保健等附加因素將成為人們選擇水飲的重要考量。眾所周知，人的疾病和衰老最終都可以歸結(jié)為細(xì)胞受損與老化，其主要元兇就是過(guò)剩的氧自由基。人體產(chǎn)生氧自由基的方式多樣，呼吸、飲食、紫外線、吸煙、飲酒、手電磁輻射、精神情緒波動(dòng)較大時(shí)均可產(chǎn)生。消除對(duì)人體過(guò)多的氧自由基有利于減少疾病、延緩衰老已成為醫(yī)學(xué)界的共識(shí)。氫氣是一種無(wú)色，無(wú)味，無(wú)毒，無(wú)嗅的氣體，體積小，具有較強(qiáng)的還原性。氫氣一個(gè)比較明顯的特點(diǎn)就是強(qiáng)大的穿透性，可以非常容易的進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)如細(xì)胞核和線粒體等任何部位與氧自由基結(jié)合生成水，而使多余的氧自由氫被清除。它的這種獨(dú)特性質(zhì)，決定了它可以用于進(jìn)行生命體并進(jìn)行治療疾病的一個(gè)重要特征。
富氫水，顧名思義是溶解有活性氫元素的水。富氫水飲料有望成為飲料市場(chǎng)的新寵和主流發(fā)展趨勢(shì)。富氫水不僅潔凈，還富有能量，水在微觀結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)小分子活水團(tuán)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)離子深度吸收。人們通過(guò)飲水富氫水，可以利用溶解于其中的活性氫中和體內(nèi)多余的活性氧(H2+O＝H2O)結(jié)合成水并隨尿液排出體外，幫助細(xì)胞新陳代謝，凈化血液，使血液暢通，代謝旺盛，預(yù)防多種疾病，增進(jìn)人體健康。與常規(guī)藥物相比，富氫水安全、綠色環(huán)保對(duì)人體沒(méi)有任何毒副作用，也沒(méi)有明確的禁忌癥與禁忌人群；而許多藥物無(wú)法進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)部的子結(jié)構(gòu)，而無(wú)法根除氧自由基，同時(shí)也可能會(huì)產(chǎn)生其它的毒副作用。所以，富氫水的產(chǎn)業(yè)化符合我國(guó)食品工業(yè)“營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生、方便”的發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)日本臨床多年的研究證明，富氫水對(duì)糖尿病、癌癥、皮膚病、過(guò)敏癥、美容和抗衰老具有強(qiáng)大的預(yù)防和治療作用，是目前世界發(fā)現(xiàn)的最為有效的抗氧化還原劑，可以有效排除身體各種毒素，抑制疾病的產(chǎn)生，被日本人稱為“圣水”。我國(guó)鐘南山院士在2016.04在世界胸科大會(huì)“氫分子醫(yī)學(xué)與肺部疾病”衛(wèi)星會(huì)上宣稱：“氫分子主要針對(duì)慢性疾病，最基本的是抗氧化應(yīng)激的加強(qiáng)作用，不是單純修復(fù)作用，有利于基體恢復(fù)，理念是對(duì)因治療不是對(duì)癥治療，比如腫瘤學(xué)說(shuō)是氧化應(yīng)激加強(qiáng)，去除氧化應(yīng)激，腫瘤也很難長(zhǎng)。長(zhǎng)期在室外作業(yè)的交警，環(huán)衛(wèi)工人，通過(guò)氫氣吸入能夠?qū)F霾清除氧化自由基的清除有促進(jìn)作用，即使吸入污染空氣也會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激作用，目前正在進(jìn)行試驗(yàn)?！辩娔仙皆菏恐赋觯骸坝捎跉錃獾莫?dú)特性質(zhì)，使得氫氣在肺部疾病治療中潛在的積極作用備受關(guān)注，醫(yī)學(xué)界專家對(duì)氫分子醫(yī)學(xué)的研究發(fā)展迅速，可以說(shuō)，中國(guó)在氫分子醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊”。
富氫水杯是一種便攜式氫水發(fā)生器，主要通過(guò)電解水的方式獲得氫氣，在日、韓等地十分暢銷(xiāo)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)則剛剛起步。但目前市售的富氫水杯絕大多數(shù)難以實(shí)現(xiàn)氫和氧的有效分離，造成氫的純度低；在電解水的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的臭氧，難以清除；此外，此類水杯只能電解非純水(如礦物質(zhì)水)，對(duì)于純水，由于其電解質(zhì)含量極量無(wú)法進(jìn)行離子傳導(dǎo)而造成水的電解無(wú)法進(jìn)行。因此，市場(chǎng)上更需要一款有夠有效解決上述問(wèn)題的產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置并應(yīng)用于便攜式富氫水杯，能夠?qū)崿F(xiàn)氫氧的有效分離，從根本上去除臭氧在飲水中的溶解，得到高純度、高含量的氫水；同時(shí)該裝置可用純水進(jìn)行電解，適用性更廣。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置，包括氫水發(fā)生單元、氧氣導(dǎo)出管和封裝元件，所述氫水發(fā)生單元包括由下往上依次設(shè)置的氧析出集流片、固體聚合物電解質(zhì)膜和氫析出集流片，所述封裝元件用于封裝所述氫水發(fā)生單元，所述氧氣導(dǎo)出管用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中；
與所述氧析出集流片相對(duì)的固體聚合物電解質(zhì)膜一側(cè)表面通過(guò)具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆有析氧催化劑層，與所述氫析出集流片相對(duì)的固體聚合物電解質(zhì)膜一側(cè)表面通過(guò)具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆有析氫催化劑層，所述析氫催化劑為納米鉑黑、碳載鉑、納米銥、碳載銥中的任意一種，所述析氧催化劑為納米銥、納米氧化銥、納米鉑、納米氧化鉑、納米釕、納米二氧化釕中的任意一種。
優(yōu)選地，所述氫析出集流片為負(fù)極極片，所述氫析出集流片的基底為鈦或鈦合金材質(zhì)，開(kāi)孔率為40～80％。
更優(yōu)選地，所述氫析出集流片表面還修飾有一層金屬，所述金屬為鉑、銥、鈀、釕的至少一種。
優(yōu)選地，所述氧析出集流片為正極極片，所述氧析出集流片的基底為鈦或鈦合金材質(zhì)，開(kāi)孔率為40～80％。
更優(yōu)選地，所述氧析出集流片表面還修飾有一層金屬，所述金屬為鉑、銥、鈀、釕的至少一種。
優(yōu)選地，所述析氫催化劑層和所述粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合后，涂覆于所述固體聚合物電解質(zhì)膜一側(cè)表面，固體聚合物電解質(zhì)膜上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～4mg/cm2。
更優(yōu)選地，所述析氧催化劑層和所述粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合后，涂覆于所述固體聚合物電解質(zhì)膜另一側(cè)表面，固體聚合物電解質(zhì)膜上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～5mg/cm2。
本發(fā)明還提供了該固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置的制備方法，具體按照如下步驟實(shí)施：
S1：將析氫催化劑混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜電極一側(cè)，析氫催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合，固體聚合物電解質(zhì)膜上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～4mg/cm2；
S2：將析氧催化劑混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜另外一側(cè)，析氧催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合；固體聚合物電解質(zhì)膜上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～5mg/cm2；
S3：將涂覆有催化劑的固體聚合物電解質(zhì)膜在120～180℃，1～5Mpa條件下熱壓2～5min后取出，自然冷卻后裁剪至所需形狀；
S4：按照自下而上的裝配順序裝配氧析出集流片、固體聚合物電解質(zhì)膜和氫析出集流片，得到氫水發(fā)生單元，將所述氫水發(fā)生單元用封裝元件進(jìn)行密封，并設(shè)置將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中的氧氣導(dǎo)出管。
優(yōu)選地，本發(fā)明提供的固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置在富氫水杯中的應(yīng)用。
更優(yōu)選地，應(yīng)用于富氫水杯中時(shí)，將所述固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置安置于杯子底部，氫析出集流片與杯中的水接觸；外電路對(duì)所述固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置供給直流電，氧析出集流片接正極，氫析出集流片接負(fù)極，供給的直流電壓范圍為3.7～5.5V。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
1)完全實(shí)現(xiàn)氫氧分離，使產(chǎn)生的水中僅溶存活性氫，純度可達(dá)99.99％。
2)水中溶存活性氫含量高，可達(dá)1500ppb。
3)對(duì)水質(zhì)適應(yīng)性更強(qiáng)，可使用純水進(jìn)行電解制氫。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：101為氫析出集流片，102我析氫催化劑層，103為固體聚合物電解質(zhì)膜，104為析氧催化劑層，105為氧析出集流片。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置，具體如圖1所示，包括氫水發(fā)生單元、氧氣導(dǎo)出管和封裝元件，氫水發(fā)生單元包括由下往上依次設(shè)置的氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，封裝元件用于封裝氫水發(fā)生單元，氧氣導(dǎo)出管用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中；
其中，與氧析出集流片105相對(duì)的固體聚合物電解質(zhì)膜103一側(cè)表面通過(guò)具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆有析氧催化劑層104，與氫析出集流片101相對(duì)的固體聚合物電解質(zhì)膜103一側(cè)表面通過(guò)具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆有析氫催化劑層102，析氫催化劑為納米鉑黑、碳載鉑、納米銥、碳載銥中的任意一種，析氧催化劑為納米銥、納米氧化銥、納米鉑、納米氧化鉑、納米釕、納米二氧化釕中的任意一種。
在這里需要說(shuō)明的是：氫析出集流片101為負(fù)極極片，氧析出集流片105為正極極片，二者的基底皆為鈦或鈦合金材質(zhì)，開(kāi)孔率為40～80％，便于氫氣逸出，開(kāi)孔率不同影響氫氣的逸出速率，開(kāi)孔率越大氫氣逸出速度越快。優(yōu)選地，上述氫析出集流片101表面和上述氧析出集流片105表面還可以修飾一層金屬層，該金屬為鉑、銥、鈀、釕的至少一種，具體通過(guò)化學(xué)鍍或電鍍的方式沉積。
需要進(jìn)一步說(shuō)明的是：上述析氫催化劑層102和粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合后，涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103一側(cè)表面，固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～4mg/cm2；上述析氧催化劑層104和粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合后，涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103另一側(cè)表面，固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～5mg/cm2。
上述固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置的制備方法，具體按照如下步驟實(shí)施：
S1：將析氫催化劑混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103電極一側(cè)，析氫催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合，固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～4mg/cm2；
S2：將析氧催化劑混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103另外一側(cè)，析氧催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5～2.0的比例混合；固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為0.5～5mg/cm2；
S3：將涂覆有催化劑的固體聚合物電解質(zhì)膜103在120～180℃，1～5Mpa條件下熱壓2～5min后取出，自然冷卻后裁剪至所需形狀；
S4：按照自下而上的裝配順序裝配氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，得到氫水發(fā)生單元，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，將氫水發(fā)生單元用封裝元件進(jìn)行密封，避免裝置漏水和電流短路，并設(shè)置將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中的氧氣導(dǎo)出管。
優(yōu)選地，本申請(qǐng)?zhí)峁┑墓腆w聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置應(yīng)用廣泛，如可以應(yīng)用于富氫水杯中。當(dāng)應(yīng)用于富氫水杯中時(shí)，將固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置安置于杯子底部，氫析出集流片101與杯中的水接觸；外電路對(duì)固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置供給直流電，氧析出集流片105接正極，氫析出集流片101接負(fù)極，直流電壓的大小影響析氫速率，電壓越高產(chǎn)氫速率越大，一般情況下，供給的直流電壓范圍為3.7～5.5V，就可以滿足富氫水杯的使用要求。
下面以本發(fā)明的具體方案以具體實(shí)施例的形式進(jìn)行具體的舉例說(shuō)明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置，包括氫水發(fā)生單元、氧氣導(dǎo)出管和封裝元件，氫水發(fā)生單元包括由下往上依次設(shè)置的氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，封裝元件用于封裝氫水發(fā)生單元，氧氣導(dǎo)出管用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中；其中，氫析出集流片101和氧析出集流片105均選用鈦基材，其尺寸為φ30mm×2mm，表面開(kāi)孔率均為50％，其表面均通過(guò)化學(xué)鍍的方式沉積一層鉑；析氫催化劑選擇納米鉑黑，析氧催化劑選擇納米氧化銥。
該固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置的制備方法包括以下步驟：
S1：將作為析氫催化劑的納米鉑黑混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103電極一側(cè)，析氫催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5的比例混合，固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為1mg/cm2；
S2：將作為析氧催化劑的納米氧化銥混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103另外一側(cè)，析氧催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：1的比例混合；固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為2mg/cm2；
S3：將涂覆有催化劑的固體聚合物電解質(zhì)膜103在180℃，2Mpa條件下熱壓3min后取出，自然冷卻后裁剪至所需形狀；
S4：按照自下而上的裝配順序裝配氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，得到氫水發(fā)生單元，將氫水發(fā)生單元用封裝元件進(jìn)行密封，避免裝置漏水和電流短路，并設(shè)置氧氣導(dǎo)出管，用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中。
將上述裝置安置于杯子底部，氫析出集流片101與杯中的水接觸，外電路對(duì)上述裝置供給直流電，氧析出集流片105接正極，氫析出集流片101接負(fù)極，供給的直流電壓為3.7V。向水杯中加入350ml水并通電5分鐘后，通過(guò)水溶存氫檢測(cè)試劑測(cè)得的水中溶存氫的量為1400ppb。
實(shí)施例2
本實(shí)施例一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置，包括氫水發(fā)生單元、氧氣導(dǎo)出管和封裝元件，氫水發(fā)生單元包括由下往上依次設(shè)置的氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，封裝元件用于封裝氫水發(fā)生單元，氧氣導(dǎo)出管用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中；其中，氫析出集流片101和氧析出集流片105均選用鈦基材，其尺寸為φ40mm×1mm，表面開(kāi)孔率均為70％，其表面均通過(guò)電鍍的方式沉積一層二氧化釕；析氫催化劑選擇碳載鉑(鉑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％)，析氧催化劑選擇納米釕。
該固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置的制備方法包括以下步驟：
S1：將作為析氫催化劑的碳載鉑混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103電極一側(cè)，析氫催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：1的比例混合，固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為2.5mg/cm2；
S2：將作為析氧催化劑的納米釕混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103另外一側(cè)，析氧催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：2的比例混合；固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為1.5mg/cm2；
S3：將涂覆有催化劑的固體聚合物電解質(zhì)膜103在150℃，3Mpa條件下熱壓5min后取出，自然冷卻后裁剪至所需形狀；
S4：按照自下而上的裝配順序裝配氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，得到氫水發(fā)生單元，將氫水發(fā)生單元用封裝元件進(jìn)行密封，避免裝置漏水和電流短路，并設(shè)置氧氣導(dǎo)出管，用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中。
將上述裝置安置于杯子底部，氫析出集流片101與杯中的水接觸，外電路對(duì)上述裝置供給直流電，氧析出集流片105接正極，氫析出集流片101接負(fù)極，供給的直流電壓為4.5V。向水杯中加入350ml水并通電5分鐘后，通過(guò)水溶存氫檢測(cè)試劑測(cè)得的水中溶存氫的量為1500ppb。
實(shí)施例3
本實(shí)施例一種固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置，包括氫水發(fā)生單元、氧氣導(dǎo)出管和封裝元件，氫水發(fā)生單元包括由下往上依次設(shè)置的氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，封裝元件用于封裝氫水發(fā)生單元，氧氣導(dǎo)出管用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中；其中，氫析出集流片101和氧析出集流片105均選用鈦基材，其尺寸為φ30mm×1mm，表面開(kāi)孔率均為40％，氫析出集流片101表面通過(guò)電鍍的方式沉積一層釕；氧析出集流片105表面通過(guò)電鍍的方式沉積一層銥；析氫催化劑選擇碳載銥(銥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％)，析氧催化劑選擇納米二氧化釕。
該固體聚合物電解質(zhì)膜電極氫水發(fā)生裝置的制備方法包括以下步驟：
S1：將作為析氫催化劑的碳載銥混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103電極一側(cè)，析氫催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：0.5的比例混合，固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為4mg/cm2；
S2：將作為析氧催化劑的納米二氧化釕混以具有質(zhì)子傳導(dǎo)功能的粘接劑涂覆于固體聚合物電解質(zhì)膜103另外一側(cè)，析氧催化劑與粘接劑按照質(zhì)量比1：2的比例混合；固體聚合物電解質(zhì)膜103上單位面積的催化劑擔(dān)載量為4.5mg/cm2；
S3：將涂覆有催化劑的固體聚合物電解質(zhì)膜103在130℃，5Mpa條件下熱壓2min后取出，自然冷卻后裁剪至所需形狀；
S4：按照自下而上的裝配順序裝配氧析出集流片105、固體聚合物電解質(zhì)膜103和氫析出集流片101，得到氫水發(fā)生單元，將氫水發(fā)生單元用封裝元件進(jìn)行密封，避免裝置漏水和電流短路，并設(shè)置氧氣導(dǎo)出管，用于將電解產(chǎn)生的氧氣導(dǎo)流至大氣環(huán)境中。
將上述裝置安置于杯子底部，氫析出集流片101與杯中的水接觸，外電路對(duì)上述裝置供給直流電，氧析出集流片105接正極，氫析出集流片101接負(fù)極，供給的直流電壓為5V。向水杯中加入350ml水并通電5分鐘后，通過(guò)水溶存氫檢測(cè)試劑測(cè)得的水中溶存氫的量為1450ppb。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。