二氧化碳在季銨鹽/有機(jī)溶劑電解液中的電催化還原
發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 21:29
利用可再生能源將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇,用作汽油替代燃料或基礎(chǔ)化工原料,是實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用的重要技術(shù)途徑之一。目前研究最多的技術(shù)途徑,是先將CO2電還原為CO,再將CO氫化還原為甲醇,制備CO和H2所需的能源來自可再生電能。將CO2電還原為CO,是上述研究思路的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié),針對(duì)此問題,本論文開展了以下研究工作:(1)在隔膜電解池中,采用KHCO3水溶液作為陰極電解液電還原CO2,研究了CO2在金電極上的動(dòng)力學(xué)特征。結(jié)果表明,在0.1mol/L KHCO3溶液中,CO2能在金電極上被電還原為一氧化碳,但是存在析氫反應(yīng)強(qiáng)烈,CO2溶解度低,電極容易中毒失活等問題。電極中毒失活導(dǎo)致電流密度下降、一氧化碳電流效率急劇降低。(2)CO2是非極性分子,在水溶液中溶解度低,且存在電極中毒失活的問題,為此探索了四丁基高氯酸銨(TBAP)/碳酸丙烯酯(PC)作為電解液電還原CO<...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 化石燃料使用與全球氣候變暖
1.1.1 化石燃料使用與能源危機(jī)
1.1.2 解決全球氣候變暖的根本出路
1.2 可再生能源開發(fā)利用過程中存在的主要問題
1.2.1 可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.2.2 可再生能源開發(fā)過程中需要解決的關(guān)鍵問題
2和H2O為原料儲(chǔ)存可再生能源"> 1.3 以CO2和H2O為原料儲(chǔ)存可再生能源
1.4 論文選題思路
2在水溶液中的電化學(xué)還原">第二章 CO2在水溶液中的電化學(xué)還原
2在水溶液中的電還原研究現(xiàn)狀"> 2.1 CO2在水溶液中的電還原研究現(xiàn)狀
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及工作原理
2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.2 電極反應(yīng)
2.2.3 實(shí)驗(yàn)試劑及裝備
2.3 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析
2.3.1 循環(huán)伏安曲線
2.3.2 塔菲爾曲線分析
2.3.3 恒電位電解曲線分析
2.3.4 電還原產(chǎn)物分析
2.4 電流效率測(cè)試與結(jié)果分析
2.5 電極失活機(jī)理分析
2.6 本章小結(jié)
2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原">第三章 CO2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原
2在非水體系電解液中的電還原研究現(xiàn)狀"> 3.1 CO2在非水體系電解液中的電還原研究現(xiàn)狀
3.2 雙室隔膜電解池的設(shè)計(jì)與離子導(dǎo)電機(jī)理
3.3 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
3.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試
3.3.2 塔菲爾曲線分析
3.3.3 恒電位電解與陰極氣體產(chǎn)物測(cè)定
3.3.4 電流效率計(jì)算
3.4 陰極材料催化性能與影響因素
2電還原反應(yīng)機(jī)理分析"> 3.5 CO2電還原反應(yīng)機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原">第四章 CO2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原
4.1 水對(duì)有機(jī)電解液性質(zhì)的影響
4.1.1 陰極電解液中水的來源
4.1.2 水含量對(duì)陰極電解液性質(zhì)的影響
2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原"> 4.2 CO2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原
4.2.1 循環(huán)伏安測(cè)試
4.2.2 塔菲爾曲線分析
4.2.3 恒電位電解曲線及陰極氣體產(chǎn)物分析
4.2.4 電流效率曲線分析
4.3 陰極的催化活性與長期穩(wěn)定性
4.3.1 掃描電鏡及能譜分析
4.3.2 影響電極材料催化性能的因素
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣候變化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn):基于Web of Science的文獻(xiàn)計(jì)量分析[J]. 魏一鳴,袁瀟晨,吳剛,楊列勛. 中國科學(xué)基金. 2014(05)
[2]國內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 錢伯章. 電力與能源. 2014(02)
[3]對(duì)我國生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的分析[J]. 王朝華. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì). 2011(10)
[4]中國生物質(zhì)能發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 張曉紅. 山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(S2)
[5]發(fā)展可再生能源和新能源與必須深層次思考的幾個(gè)科學(xué)問題——非化石能源發(fā)展的必由之路[J]. 滕吉文,張永謙,阮小敏. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2010(04)
[6]超導(dǎo)磁儲(chǔ)能裝置在風(fēng)電系統(tǒng)控制中的應(yīng)用[J]. 周雪松,權(quán)博,馬幼捷,武磊,盧振興. 中國電力. 2010(06)
[7]串聯(lián)電容器動(dòng)態(tài)電壓均衡技術(shù)研究[J]. 許愛國,謝少軍,劉小寶. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[8]美國生物質(zhì)能源政策激勵(lì)與糧食消費(fèi)展望[J]. 李超民. 農(nóng)業(yè)展望. 2010(03)
[9]金屬電極電還原CO2的研究進(jìn)展[J]. 湯衛(wèi)華,蔣亞雄,巴俊洲,李軍,吳文宏,唐金庫. 艦船科學(xué)技術(shù). 2009(01)
[10]我國水能資源開發(fā)利用及環(huán)境與生態(tài)保護(hù)問題探討[J]. 鄭守仁. 中國工程科學(xué). 2006(06)
碩士論文
[1]在金銀電極上電解二氧化碳制備一氧化碳的研究[D]. 王曉春.昆明理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3110186
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 化石燃料使用與全球氣候變暖
1.1.1 化石燃料使用與能源危機(jī)
1.1.2 解決全球氣候變暖的根本出路
1.2 可再生能源開發(fā)利用過程中存在的主要問題
1.2.1 可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.2.2 可再生能源開發(fā)過程中需要解決的關(guān)鍵問題
2和H2O為原料儲(chǔ)存可再生能源"> 1.3 以CO2和H2O為原料儲(chǔ)存可再生能源
1.4 論文選題思路
2在水溶液中的電化學(xué)還原">第二章 CO2在水溶液中的電化學(xué)還原
2在水溶液中的電還原研究現(xiàn)狀"> 2.1 CO2在水溶液中的電還原研究現(xiàn)狀
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及工作原理
2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2.2 電極反應(yīng)
2.2.3 實(shí)驗(yàn)試劑及裝備
2.3 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析
2.3.1 循環(huán)伏安曲線
2.3.2 塔菲爾曲線分析
2.3.3 恒電位電解曲線分析
2.3.4 電還原產(chǎn)物分析
2.4 電流效率測(cè)試與結(jié)果分析
2.5 電極失活機(jī)理分析
2.6 本章小結(jié)
2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原">第三章 CO2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原
2在非水體系電解液中的電還原研究現(xiàn)狀"> 3.1 CO2在非水體系電解液中的電還原研究現(xiàn)狀
3.2 雙室隔膜電解池的設(shè)計(jì)與離子導(dǎo)電機(jī)理
3.3 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
3.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試
3.3.2 塔菲爾曲線分析
3.3.3 恒電位電解與陰極氣體產(chǎn)物測(cè)定
3.3.4 電流效率計(jì)算
3.4 陰極材料催化性能與影響因素
2電還原反應(yīng)機(jī)理分析"> 3.5 CO2電還原反應(yīng)機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原">第四章 CO2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原
4.1 水對(duì)有機(jī)電解液性質(zhì)的影響
4.1.1 陰極電解液中水的來源
4.1.2 水含量對(duì)陰極電解液性質(zhì)的影響
2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原"> 4.2 CO2在二甲基亞砜/四丁基高氯酸銨中電化學(xué)還原
4.2.1 循環(huán)伏安測(cè)試
4.2.2 塔菲爾曲線分析
4.2.3 恒電位電解曲線及陰極氣體產(chǎn)物分析
4.2.4 電流效率曲線分析
4.3 陰極的催化活性與長期穩(wěn)定性
4.3.1 掃描電鏡及能譜分析
4.3.2 影響電極材料催化性能的因素
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣候變化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn):基于Web of Science的文獻(xiàn)計(jì)量分析[J]. 魏一鳴,袁瀟晨,吳剛,楊列勛. 中國科學(xué)基金. 2014(05)
[2]國內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 錢伯章. 電力與能源. 2014(02)
[3]對(duì)我國生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的分析[J]. 王朝華. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì). 2011(10)
[4]中國生物質(zhì)能發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 張曉紅. 山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(S2)
[5]發(fā)展可再生能源和新能源與必須深層次思考的幾個(gè)科學(xué)問題——非化石能源發(fā)展的必由之路[J]. 滕吉文,張永謙,阮小敏. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2010(04)
[6]超導(dǎo)磁儲(chǔ)能裝置在風(fēng)電系統(tǒng)控制中的應(yīng)用[J]. 周雪松,權(quán)博,馬幼捷,武磊,盧振興. 中國電力. 2010(06)
[7]串聯(lián)電容器動(dòng)態(tài)電壓均衡技術(shù)研究[J]. 許愛國,謝少軍,劉小寶. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[8]美國生物質(zhì)能源政策激勵(lì)與糧食消費(fèi)展望[J]. 李超民. 農(nóng)業(yè)展望. 2010(03)
[9]金屬電極電還原CO2的研究進(jìn)展[J]. 湯衛(wèi)華,蔣亞雄,巴俊洲,李軍,吳文宏,唐金庫. 艦船科學(xué)技術(shù). 2009(01)
[10]我國水能資源開發(fā)利用及環(huán)境與生態(tài)保護(hù)問題探討[J]. 鄭守仁. 中國工程科學(xué). 2006(06)
碩士論文
[1]在金銀電極上電解二氧化碳制備一氧化碳的研究[D]. 王曉春.昆明理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3110186
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3110186.html
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