二酸化炭素の資源化に関する電気化学的研究

二氧化碳资源化利用的电化学研究

• 批准号: 07650998
• 负责人: 椚 章
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650998/
• 关键词: 二酸化炭素; 気相電解還元; 固体高分子電解質; ビスマス; ルテニウム; ナフィオン膜; セレミオン膜; イオン交換膜

二酸化炭素の直接電解還元による有用化合物の合成は,二酸化炭素の資源化の観点から重要であり、その電極反応は大いに興味がある。本研究では、固体高分子電解質(SPE)と金属を接合させて、一体化した複合電極を用いて、二酸化炭素をガス状で直接電解還元するシステムを検討した。SPE材料としてカチオン交換膜であるナフィオン膜とアニオン膜であるセレミオン膜を用い、それらの膜表面に、予め金を化学メッキし、さらにその表面にビスマスを電気メッキしたBi,Pt-ナフィオン電極、Bi,Au-セレミオン電極、およびビスマスを直接化学メッキしたBi-セレミオン電極を作製し、各電位における二酸化炭素の気相電解還元を検討した。その結果、Bi-セレミオン電極が最も高いギ酸生成の電流効率を与え、その最大電流効率84%、最大部分電流密度17mAcm^<-2>を示した。SEMによるSPE電極の表面解析を行った結果、電析したBiの粒径が小さい程、高いギ酸の生成電流効率と部分電流密度を与える事が分かった。さらに、Bi-セレミオン電極を用い、対極室の電解液の種類の影響を検討した。0.5MK_2SO_4、0.5MKHCO_3と飽和KHCO_3水溶液では、0.5MKHCO_3を用いた場合、最も高いギ酸生成の電流効率と部分電流密度が得られる事が分かった。他方、ルテニウムをメッキしたRu,Pt-ナフィオン電極やRu,Au-ナフィオン電極を作製し、同様に二酸化炭素の気相電解還元を検討したが、期待したメタノールは得られず、電解電流はほとんど水素発生に費やされた。

Two acidification carbon の direct electrolysis also yuan に よ る synthesis は の useful compounds, two acidification carbon resource の の 観 point か ら important で あ り, そ の electrode reverse 応 は big い に tumblers が あ る. This study で は, solid polymer electrolyte (SPE) と metal を joint さ せ て, integration し を た composite electrode with い て, acidification carbon を ガ ス shape で direct electrolysis is yuan す る シ ス テ ム を beg し 検 た. The SPE material と し て カ チ オ ン exchange membrane で あ る ナ フ ィ オ ン membrane と ア ニ オ ン membrane で あ る セ レ ミ オ ン membrane を い, そ れ ら の に membrane surface, chemical メ to め gold を ッ キ し, さ ら に そ の surface に ビ ス マ ス を electric 気 メ ッ キ し た Bi, Pt - ナ フ ィ オ ン electrode, Bi, Au - セ レ ミ オ ン electrode, お よ び ビ ス マ ス を straight The chemical メッキ, た, Bi-, セレ, <s:1>, <s:1> electrodes を were used to fabricate <s:1>, and the electrolytic reduction of each potential における of dioxic acid carbon gas phase を検 was carried out to discuss the た. そ の results, Bi - セ レ ミ オ ン electrode が most high も い ギ acid generated の を and え current working rate, そ の maximum current working rate is 84%, the most current density 17 macm ^ < - > 2 を shown し た. SEM に よ る の SPE electrode surface analytical line を っ た results, electrode し た Bi の small size が さ い range, high い ギ acid の generated を と part of current density and current working rate え る matter が points か っ た. Youdaoplaceholder0, Bi-セレ, セレ, セレ, <s:1>, the use of を electrodes for を, the type of <s:1> electrolyte <e:1> in the counter chamber, and its influence を検 discuss <s:1> た. 0.5 MK_2SO_4, 0.5 MKHCO_3 と saturated aqueous solution KHCO_3 で は, 0.5 MKHCO_3 を with い た occasions, the most high も い ギ acid generated の が と part of current density current working rate have ら れ る matter が points か っ た. Fang, ル テ ニ ウ ム を メ ッ キ し た Ru and Pt - ナ フ ィ オ ン electrode や Ru, Au - ナ フ ィ オ ン し, with others in the electrode を cropping に two acidification carbon の 気 electrochemical yuan を also beg し 検 た が, expect し た メ タ ノ ー ル は have ら れ ず, electrolytic current は ほ と ん ど 発 raw water element に fee や さ れ た.

项目成果

S. Komatsu: "Electrochemical Reduction of CO_2 at Sb and Bi Electrodio in KHCO_3 Solution" Denki Kagaku. 63. 217-224 (1995)

S. Komatsu：“KHCO_3 溶液中 Sb 和 Bi Electrodio 上 CO_2 的电化学还原”Denki Kagaku。

A. Kunugi: "Electrochemical Methods to Vinyl Fluorides(II). Cathodic Cloavage and Carboxylation of 1-Fluow-2-(4-biphenyl)vinyl phinyl Sulphoxide" Electrochimica Acta. 40. 829-835 (1995)

A. Kunugi：“乙烯基氟化物的电化学方法 (II)。1-Fluow-2-(4-联苯基)乙烯基苯基亚砜的阴极裂解和羧化”《电化学学报》。