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有機電気化学反応における電極触媒活性の発現と制御

有机电化学反应中电催化活性的表达与控制

基本信息

批准号：
06226214
负责人：
堀善夫
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Chiba 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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

水溶液中で二酸化炭素を電解還元すると,電極金属によって生成物は著しく異なる.(1)炭化水素を主に生じるもの(Cu),(2)COを主に生じるもの(Au,Ag,Znなど),(3)蟻酸を主生成物とするもの(In,Pb,Sn,Cd),(4)CO_2からの生成物を生じることなく,水素のみを生じるもの(Pt,Fe,Ni,Mo,Ti).Cu電極ではCO_<>は一たんCOまで還元された後,炭化水素等に還元されることが明らかにされており,Ni,Ptでは,CO_2から還元されたCOが電極に強く吸着され,その後の反応の触媒毒として働くため,CO_2の還元は阻害される.このようにCu,Au,Ag,Pd,Ga,Zn,Ni,Ptでは,CO_2はCOまで還元されるので,これらをCO生成金属としてまとめることができる.In,Sn,Cd,Pb,Hg,Tlは,HCOO^-生成金属として分類できる.本年度の研究では,電極表面をアドアトムで修飾し,これをCO_2の電解に用いることにより,電極金属のCO選択性序列(Au>Ag>Cu>Zn>>Cd>Sn>In>Pb>Tl>Hg)を見いだした.これらの結果と,CO_2還元の中間種であるCO_2・^-アニオンラジカルに関する分子軌道法計算の結果(文献)を総合して,CO生成過程とHCOO^-生成過程の違いを以下のように説明した.上記のCO選択性序列は,CO_2・^-アニオンラジカルの電極表面への吸着に際しての安定化の程度により決定される.すなわち,安定に吸着したCO_2・^-からCOが生成し,吸着していないか,または弱く吸着したCO_2・^-からHCOO^-が生成する.この違いは金属のd電子が,アニオンラジカルの吸着にどの程度関与するかによるものと推定した.

The acidified carbon in the aqueous solution is electrolytically reduced, and the electrode metal is produced as a different product. (1) Carbonized water Main raw material (Cu), (2) CO raw material (Au, Ag, Znなど), (3) formic acid raw material The product is the product (In, Pb, Sn, Cd), (4) CO_2 is the product, the product is the product, the product is raw, the water is the elementみを生じるもの(Pt,Fe,Ni,Mo,Ti).Cu electrode ではCO_<>は一たんCOまで元されAfter that, carbonized water, etc. are returned to their original form, Ni, Pt, CO_2 are returned to their original form. The CO_2 electrode is strong enough to absorb it, and the back of the CO_2 is a catalyst poison, and the CO_2 return to its original form is a hindrance.のようにCu,Au,Ag,Pd,Ga,Zn,Ni,Ptでは,CO_2はCOまで元されるので,Sn,Cd,Pb,Hg,Tlは,HCO O^-generated metal classification できる. This year's research では, electrode surface modification し, これをCO_ 2. Used electrolysis materials, electrode metal CO selectivity sequence (Au>Ag>Cu>Zn>>Cd>Sn> In>Pb>Tl>Hg) を见いだした.これらのRESULTと,CO_2reduction intermediate speciesであるCO_2・^ - Result of calculation by molecular orbital method (documentation) by アニオンラジカルに关するの, CO generation process and HCOO^-生The process of forming is as follows: The degree of stabilization of the electrode surface is determined by the degree of adsorption and stabilization of the electrode surface. The stability of the adsorption and stabilization of CO_2・^-からCOがGenerationし, sucking していないか, または weakく sucking したCO_2・^-からHCOO^-がGenerationする.このviolation いはmetalのdelectronicが,アニオンラジカルのsorbing にどの Degree switch and するかによるものと presumed した.