二氧化碳過量排放是導(dǎo)致全球氣候變暖的主要原因。利用可再生電能將二氧化碳電還原為一氧化碳,進(jìn)而合成液態(tài)燃料或增值化學(xué)品,在二氧化碳減排、碳資源化循環(huán)利用和污染物治理領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。N-甲基吡咯烷酮（NMP）是一種性能優(yōu)異的電化學(xué)溶劑,也是工業(yè)上常用的二氧化碳吸收劑,具有電化學(xué)窗口寬、揮發(fā)性低和介電常數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)。四丁基高氯酸銨（TBAP）是常用的有機(jī)支持電解質(zhì),具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、價格低廉、易于制取等優(yōu)點(diǎn)。因此,本文嘗試在N-甲基吡咯烷酮/四丁基高氯酸銨電解液中,在雙室隔膜電解池中,采用金、多孔銅及銀包銅網(wǎng)電極,用電化學(xué)催化還原的方法,將二氧化碳電還原為一氧化碳,并采用電分析方法,研究了電極反應(yīng)的動力學(xué)特征,分析了電極反應(yīng)機(jī)理。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）研究了 CO₂在金電極上的催化還原反應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)CO₂可以被連續(xù)高效地電還原為CO,電流密度最高可達(dá)6.6 mA·cm-2,電流效率最高可達(dá)93%,掃描電鏡測試結(jié)果表明,電極表面沒有附著物,電極未出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。（2）由于金電極成本昂貴,本文嘗試在多孔銅電極上電解CO₂

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１溫室效應(yīng)示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ?ｅｆｆｅｃｔ??￣

的動態(tài)平衡，使地球的溫度上升，造成全球氣候變暖［４］。??造成全球氣候變暖的溫室氣體不單單是二氧化碳，還有氮氧化物、甲烷和氟??化物等。這些溫室氣體對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)如圖１．２所示。從圖中可以看出，二氧??化碳對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)值高達(dá)６６％［５］。??■二氧化碳■甲烷■氟化物氧化物??圖１．２溫室氣體對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ?ｇａｓｅｓ?ｆｏｒ?ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ?ｅｆｆｅｃｔ??溫室氣體在大氣中的含量持續(xù)增加，會加劇溫室效應(yīng)。當(dāng)溫室效應(yīng)達(dá)到一定??程度后，會使地表接受的熱量與發(fā)射的能量不平衡，地表吸收的熱量多，而釋放??出的能量少，能量不斷積累，引起了一系列的環(huán)境問題和自然災(zāi)害，如：（１）全??球地表溫度升高，導(dǎo)致兩極冰川融化，海平面上升，對兩極的動植物的生存造成??威脅；（２）氣溫升高，蒸發(fā)增強(qiáng)，會吸收大量陸地的水分，部分地區(qū)干旱，導(dǎo)致??糧食減產(chǎn)絕收；（３）極端氣候事件頻頻發(fā)生，如臺風(fēng)、暴風(fēng)雪等自然災(zāi)害增加；（４）??細(xì)菌病毒等通過極端天氣擴(kuò)大疫情的流行，對人體健康造成威脅；（５）二氧化碳??溶解在海洋中

會產(chǎn)生環(huán)境污染問題，風(fēng)能的開發(fā)利用技術(shù)相對成熟，且成本較低，因此在眾多??可再生能源中，風(fēng)能的發(fā)展最為迅速，成為了新能源領(lǐng)域最具商業(yè)化前景和大規(guī)??模應(yīng)用的能源。圖１．４為世界風(fēng)電裝機(jī)總量。??４２００００?－Ｉ??３６００００?－??３０００００?－??２４００００?－??１８００００－??１２麵０－?｜??１－Ｍｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌ??１９９８?２０００?２００２?２００４?２００６?２００８?２０１０?２０１２?２０１４??圖１．４世界風(fēng)機(jī)裝機(jī)總量??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｏｔａｌ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]二氧化碳在季銨鹽/有機(jī)溶劑電解液中的電催化還原[D]. 李露.昆明理工大學(xué) 2016
[2]二氧化碳在咪唑類離子液體/有機(jī)溶劑電解液中的電催化還原[D]. 楊冬偉.昆明理工大學(xué) 2016
[3]化學(xué)法吸收二氧化碳的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李俊.東北大學(xué) 2013



本文編號：2948048