权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

無機導電体/高分子積層膜電極の分光電気化学特性とそのCO_2還元への応用

无机导体/聚合物层压膜电极的光谱电化学性能及其在CO_2还原中的应用

基本信息

批准号：
09237249
负责人：
小倉興太郎
金额：
$ 1.09万
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は既に金属錯体を固定した無機導電体/導電性高分子積層膜電極によってCO_2を低過電圧で有機酸およびアルコールに還元できることを報告しているが、本研究ではこの電極メディエータを用いたCO_2還元において金属錯体及びそれぞれの積層膜の役割についてサイクリックボルタンメトリー法と分光電気化学的方法を用いて明らかにした。無機導電体としてはプルッシアンブルー(PB)、導電性高分子膜としてはポリアニリン(PAn)、金属錯体としてはアニオン性π系金属錯体(ML,例えば、鉄(II)-1,8-ジヒドロキシナフタレン-3,6-ジスルホン酸錯体)を用いて作製した電極Pt/PB/PAn-ML)は通常の金属電極よりも遥かに貴な電位でCO_2を捕捉し、定電位電解によって乳酸、酢酸、ギ酸、メタノール、エタノールに還元できることを示した。第1層のPBは陰分極によってエベリット塩に還元されるが、エベリット塩においてプロトンが接触的に吸着水素原子に還元されることが分かった。この吸着水素の生成電位は白金電極の場合よりも約0.7Vほど貴な電位であった。PAnに固定された金属錯体は陰分極において脱ドープせず、カチオン(K^+)を取り込むことによって電気的中性を維持する。In situ FTIRの結果によれば、CO_2はPAnとMLの両方に結合し、捕捉されることが分かった。つまり、CO_2の親電子的炭素原子はPAnのアミノ基の窒素原子と親核的酸素原子は錯体の中心原子と結合する。このようにして捕捉されたCO_2は活性となり、PBからの吸着水素原子によって容易に水素化を受ける。また、有機酸の先駆体はホルムアルデヒドであること、及びその生成は中間体へのCO_2の挿入反応が重要であることを明らかにした。

In this paper, we report the application of CO_2 in the reduction of inorganic conductor/conductive polymer multilayer film electrode with fixed metal complex and multilayer film electrode by photoelectrochemical method. Inorganic conductor (PB), conductive polymer film (PAn), metal complex (Pn), π-based metal complex (PB) Pt/PB/PAn-ML electrodes were prepared by using Pt/PB/PAn-ML as electrodes for CO2 capture, constant potential electrolysis, lactic acid, acetic acid, hydrochloric acid, etc. The first layer of PB is the cathode electrode, and the second layer of PB is the contact element. The adsorption potential is about 0.7V for platinum electrodes. PAn is a fixed metal complex, and the cathode is separated from the cathode. The neutral state of the cathode is maintained. In situ FTIR results show that CO_2 and PAN are bound together and captured separately. CO_2 and electron-loving carbon atoms are bonded to the nucleophilic acid atoms and the central atoms of the complex. CO_2 is easily absorbed by water atoms, while PB is easily absorbed by water atoms. Organic acid precursors are important for the synthesis of CO_2 and its intermediates.