电解CO2储存可再生电能的N-甲基吡咯烷酮/四丁基高氯酸铵电解液研究

• 作者: 施锦 李露 李青远 杨冬伟 沈风霞 王琴
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 可再生电能 双室电解池 CO2电催化还原 电能储存 有机电解液
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 化学工艺
• 页码范围: 1164-1170
• 页数: 7页
• 分类号: TQ151.8
• 字数: 2963字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2016.05.026

摘要

将CO2转化为甲醇，用作燃料或基础化工原料，是实现CO2资源化利用的重要途径之一。研究设计了一种新型双室隔膜电解池，能够在N-甲基吡咯烷酮(NMP)/四丁基高氯酸铵(TBAP)溶液中，以可再生电能为能源，用电化学催化还原的方法将CO2转化为CO，然后用工业制甲醇的传统方法将CO氢化还原为甲醇。循环伏安测试结果表明， CO2在Au电极上发生了电还原反应；恒电位电解测试结果表明，阴极电流密度最高可达6.6 mA.cm-2；气相色谱检测结果表明，阴极气相反应产物主要为CO，生成CO的电流效率最高可达93%。由于CO2电还原反应自身有H2O生成，阴极表面有H2析出。扫描电镜(SEM)检测表明，Au电极表面没有附着物生成。在N-甲基吡咯烷酮/四丁基高氯酸铵溶液中电还原CO2，具有电解液性质稳定、电极不中毒的优点，因而具有潜在的工业化应用前景。