【摘要】：隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,全球二氧化碳的排放量逐年增加,導(dǎo)致全球變暖,冰川融化等自然災(zāi)害的頻繁出現(xiàn)。因此,將二氧化碳轉(zhuǎn)化利用,是一種有效的解決環(huán)境問題和能源短缺的方法。目前,二氧化碳的轉(zhuǎn)化方法主要有光電化學(xué)還原,光化學(xué)還原,電化學(xué)還原,催化氫化等,而電化學(xué)還原二氧化碳反應(yīng)速率快,可控性比較強,并且適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。本論文首先分析了二氧化碳自身的性質(zhì),以及國內(nèi)外二氧化碳的各種轉(zhuǎn)化利用方法的優(yōu)缺點,發(fā)現(xiàn)目前對于CO_2的電化學(xué)還原,非水溶劑的體系使用比較多,尤其有機溶劑和離子液體,但它們的成本太高。目前,關(guān)于水系電解液的研究較少,因此,本論文探究在低成本水系電解液中CO_2的電化學(xué)還原。實驗首先測試了CO_2氣體于不同溫度下在0.7 mol·L~-11 NaOH溶液中的溶解性,結(jié)果表明當把NaOH溶液中置于4℃冰水浴中時,CO_2的溶解性達到最大,為6.222 g·L~(-1)。在此溫度和NaOH溶液濃度下,進行以下實驗;選取銅、鐵、鋅、錫、鎳5種純金屬為工作電極,鉑片為對電極,飽和甘汞電極為參比電極,對CO_2在NaOH溶液中的循環(huán)伏安特性進行探究,實驗結(jié)果顯示,相同表面積的5種金屬工作電極,其還原電流值FeSnCuZnNi,表明鐵電極在0.7mol·L~(-1)NaOH溶液中電化學(xué)還原二氧化碳有最好的活性。結(jié)合資料,就5種電極的電解產(chǎn)物的分析,銅電極做工作電極時,其目標產(chǎn)物為甲酸的可能性較大。因此,在上述實驗的基礎(chǔ)上,對銅電極進行一系列電化學(xué)行為測試及其產(chǎn)物分析。結(jié)果顯示銅電極在0.7 mol·L~(-1) NaOH電解液中電化學(xué)還原CO_2的液相產(chǎn)物主要為甲酸,其產(chǎn)率可達23.75%。最后,運用SEM和EDS對銅電極反應(yīng)前后表面形貌及表面元素種類進行測試,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的銅電極表面變粗糙,EDS表面元素測試結(jié)果顯示反應(yīng)后的銅電極表面的碳元素量、鈉元素量和氧元素量增多,而其它并沒有太大變化。
【圖文】：

CCS技術(shù)環(huán)節(jié)

7圖 1.2 可能的 CCS 系統(tǒng)示意圖[17]2001 年挪威、美國、日本、加拿大和澳大利亞等國研究單位合作，將 5t二氧化碳封存于挪威附近海域 800 米深處。德國漢諾威聯(lián)邦地質(zhì)礦產(chǎn)局等設(shè)想利用開采國的油井和氣田以及地下的含水層，在地下 1200-1500m 以巖孔來吸收層二氧化碳，，使得二氧化碳發(fā)生液化，便于節(jié)約空間。同樣荷蘭
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O646

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本文編號：2693508