活性水素発生能および捕捉能を有する二重修飾膜電極によるCO_2電気化学的還元

使用具有活性氢产生和捕获能力的双修饰膜电极电化学还原CO_2

• 批准号: 04241223
• 负责人: 小倉 興太郎
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04241223/
• 关键词: 炭酸ガス; 二重修飾膜電極; 活性水素; 電気化学的還元; プルシアンブルー; ポリアニリン

1.炭酸ガスの高付加価値物質への化学的変換は、大気中の濃度の削減という観点ばかりでなく、21世紀に確実に到来する石油枯渇時における化学工業炭素源の開発という点からも重要である。この変換のためには、多大のエネルギーを必要とする。しかし、このような条件におけるCO_2変換はグローバルな見地からは意味がない。CO_2変換において最も重要なことは、小さなエネルギーで駆動ししかも付加価値の高い物質に変換するプロセスを開発することである。本研究においては、無機金属錯体と導電性高分から成る二重修飾膜電極を用いて、CO_2を低過電圧でC_2あるいはC_3有機化合物に変換することを目的とした。さらに、種々の錯体を修飾電極上に固定して電極の活性向上を試みた。2.無機金属錯体膜としてはプルシアンブルー(PB)やモリブデンブルー(MB)を、導電性高分子膜としてはポリアニリン(PAn)やポリメチルピロール(PMP)を用いて二重修飾膜を作成した。また、Co、Fe、NiなどのニトロソR塩やタイロン錯体を修飾膜上の固定した。実験には、種々の電気化学的測定法、FT-IR法、SEM法、STM法などを適用した。3.種々の修飾膜電極を用いて長時間電解後の還元生成物の同定と定量を行った。生成物と収率は修飾膜と固定した金属錯体に依存したが、主なものは乳酸、アセトン。エタノール、アセトアルデヒド、メタノールであった生成物は、-0.2V(SCE)から生成し、収率は-0.6V(SCE)で最高に達した。この電極を用いてC_3化合物が低過電圧で得られたことが注目されるが、これは導電性高分子膜中の疎水的環境で生成するものと考えられる。

1. Carbon acid ガ ス の higher pay and 価 numerical material へ の chemical variations in は, large 気 の の concentration in the cut と い う 観 point ば か り で な く, 21st century に indeed be に arrival す withered 渇 る oil に お け る chemical industrial carbon source の open 発 と い う point か ら も important で あ る. <s:1> <s:1> change ために ために, how large is the エネ エネ ギ ギ を を necessary とする. The <s:1> バ, <s:1>, ような, ような conditions における co ₂ change グロ グロ バ バ な な view that ら ら ら means がな がな. CO_2 variations in に お い て も most important な こ と は, small さ な エ ネ ル ギ ー で 駆 dynamic し し か も plus 価 high numerical の い material に variations in す る プ ロ セ ス を open 発 す る こ と で あ る. This study に お い て は, inorganic metal misprinted と conductivity high か ら into る double modified membrane electrode を with い て, CO_2 を low CLP 圧 で C_2 あ る い は C_3 organic compounds に variations in す る こ と を purpose と し た. Youdaoplaceholder0, on the 々 <s:1> misbody を modification electrode に, fix the <s:1> て electrode <s:1> activity upward を test みた. 2. Inorganic metal misprinted と し て は プ ル シ ア ン ブ ル ー (PB) や モ リ ブ デ ン ブ ル ー を (MB), conductive polymer film と し て は ポ リ ア ニ リ ン (PAn) や ポ リ メ チ ル ピ ロ ー ル (PMP) を い て double modified membrane を made し た. Youdaoplaceholder0, Co, Fe, Niな た <s:1> ニトロソ ニトロソR salt やタ ロ ロ <s:1> <s:1> dislocation を modification film <s:1> fixation た. The experimental に に, the determination of 々 electron chemistry, the FT-IR method, the SEM method and the STM method な <s:1> を are applicable to <s:1> た. 3. After a 々 <s:1> modified membrane electrode を is electrolyzed for a long time with て て, the <s:1> reduction product <e:1> is determined by a と quantification of を and った. Products と yield <s:1> modification film と fixation <s:1> た metal misbody に dependent <s:1> たが, main な <s:1> <s:1> lactic acid, アセト <e:1>. エ タ ノ ー ル, ア セ ト ア ル デ ヒ ド, メ タ ノ ー ル で あ っ た products は, 0.2 V (SCE) か ら generated し, は 収 rate - 0.6 V (SCE) で に total し た. こ の を electrode with い て C_3 compound が low CLP 圧 で have ら れ た こ と が attention さ れ る が, こ れ は conductive polymer film in の 疎 water environment で generated す る も の と exam え ら れ る.

项目成果

Kotaro Oqura: "Visible-light-assisted Decomposition of <HO>___2 and Photo Methanation of CO_2 over CeO_2-Tio_2 Catalyst." J.Photochem.Photobiol.,. 66. 91-97 (1992)

Kotaro Oqura：“CeO_2-Tio_2 催化剂上 <HO>___2 的可见光辅助分解和 CO_2 的光甲烷化。”

Kotaro Oqura: "Effect of Temperature on Photoassisted Reduction of CO_2 vith Preadsorbed Ammonia on Silica-supported Irom." J.Mol.Catal.,. 79. 47-54 (1993)

Kotaro Oqura：“温度对二氧化硅支撑铁上预吸附氨光辅助还原 CO_2 的影响。”

Kotaro Oqura: "Electrocatalytic Generation of C_2 and C_3 Compounds from CO_2 on a Cobalt Complex-immobilized Dual-film Electrode." J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,. 1993. 20-21 (1993)

Kotaro Oqura：“在钴络合物固定双膜电极上从 CO_2 电催化生成 C_2 和 C_3 化合物”。

小倉 興太郎: "無機化学演習" 丸善株式会社,

小仓幸太郎：《无机化学练习》丸善株式会社

Kotaro Oqura: "Photo-assisted Catalytic Reduction of CO_2 with preadsorbed Ammonia on Silica-supported Iron" J.Mol.Catal.,. 73. 225-235 (1992)

Kotaro Oqura：“二氧化硅支撑铁上预吸附氨光辅助催化还原 CO_2”J.Mol.Catal.,。