二氧化碳在季铵盐/有机溶剂电解液中的电催化还原
发布时间：2021-03-30 21:29
利用可再生能源将CO2转化为甲醇,用作汽油替代燃料或基础化工原料,是实现可再生能源大规模开发利用的重要技术途径之一。目前研究最多的技术途径,是先将CO2电还原为CO,再将CO氢化还原为甲醇,制备CO和H2所需的能源来自可再生电能。将CO2电还原为CO,是上述研究思路的核心关键环节,针对此问题,本论文开展了以下研究工作：（1）在隔膜电解池中,采用KHCO3水溶液作为阴极电解液电还原CO2,研究了CO2在金电极上的动力学特征。结果表明,在0.1mol/L KHCO3溶液中,CO2能在金电极上被电还原为一氧化碳,但是存在析氢反应强烈,CO2溶解度低,电极容易中毒失活等问题。电极中毒失活导致电流密度下降、一氧化碳电流效率急剧降低。（2）CO2是非极性分子,在水溶液中溶解度低,且存在电极中毒失活的问题,为此探索了四丁基高氯酸铵（TBAP）/碳酸丙烯酯（PC）作为电解液电还原CO<...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 化石燃料使用与全球气候变暖
1.1.1 化石燃料使用与能源危机
1.1.2 解决全球气候变暖的根本出路
1.2 可再生能源开发利用过程中存在的主要问题
1.2.1 可再生能源开发利用现状
1.2.2 可再生能源开发过程中需要解决的关键问题
2和H2O为原料储存可再生能源"> 1.3 以CO2和H2O为原料储存可再生能源
1.4 论文选题思路
2在水溶液中的电化学还原">第二章 CO2在水溶液中的电化学还原
2在水溶液中的电还原研究现状"> 2.1 CO2在水溶液中的电还原研究现状
2.2 实验装置及工作原理
2.2.1 实验装置
2.2.2 电极反应
2.2.3 实验试剂及装备
2.3 电极反应动力学分析
2.3.1 循环伏安曲线
2.3.2 塔菲尔曲线分析
2.3.3 恒电位电解曲线分析
2.3.4 电还原产物分析
2.4 电流效率测试与结果分析
2.5 电极失活机理分析
2.6 本章小结
2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸铵中电化学还原">第三章 CO2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸铵中电化学还原
2在非水体系电解液中的电还原研究现状"> 3.1 CO2在非水体系电解液中的电还原研究现状
3.2 双室隔膜电解池的设计与离子导电机理
3.3 电极反应动力学研究
3.3.1 循环伏安测试
3.3.2 塔菲尔曲线分析
3.3.3 恒电位电解与阴极气体产物测定
3.3.4 电流效率计算
3.4 阴极材料催化性能与影响因素
2电还原反应机理分析"> 3.5 CO2电还原反应机理分析
3.6 本章小结
2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原">第四章 CO2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原
4.1 水对有机电解液性质的影响
4.1.1 阴极电解液中水的来源
4.1.2 水含量对阴极电解液性质的影响
2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原"> 4.2 CO2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原
4.2.1 循环伏安测试
4.2.2 塔菲尔曲线分析
4.2.3 恒电位电解曲线及阴极气体产物分析
4.2.4 电流效率曲线分析
4.3 阴极的催化活性与长期稳定性
4.3.1 扫描电镜及能谱分析
4.3.2 影响电极材料催化性能的因素
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]气候变化风险评估研究现状与热点:基于Web of Science的文献计量分析[J]. 魏一鸣,袁潇晨,吴刚,杨列勋. 中国科学基金. 2014(05)
[2]国内储能技术应用进展[J]. 钱伯章. 电力与能源. 2014(02)
[3]对我国生物质能源发展现状和趋势的分析[J]. 王朝华. 农业经济. 2011(10)
[4]中国生物质能发展动态[J]. 张晓红. 山西财经大学学报. 2010(S2)
[5]发展可再生能源和新能源与必须深层次思考的几个科学问题——非化石能源发展的必由之路[J]. 滕吉文,张永谦,阮小敏. 地球物理学进展. 2010(04)
[6]超导磁储能装置在风电系统控制中的应用[J]. 周雪松,权博,马幼捷,武磊,卢振兴. 中国电力. 2010(06)
[7]串联电容器动态电压均衡技术研究[J]. 许爱国,谢少军,刘小宝. 中国电机工程学报. 2010(12)
[8]美国生物质能源政策激励与粮食消费展望[J]. 李超民. 农业展望. 2010(03)
[9]金属电极电还原CO2的研究进展[J]. 汤卫华,蒋亚雄,巴俊洲,李军,吴文宏,唐金库. 舰船科学技术. 2009(01)
[10]我国水能资源开发利用及环境与生态保护问题探讨[J]. 郑守仁. 中国工程科学. 2006(06)
硕士论文
[1]在金银电极上电解二氧化碳制备一氧化碳的研究[D]. 王晓春.昆明理工大学 2015
本文编号：3110186
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 化石燃料使用与全球气候变暖
1.1.1 化石燃料使用与能源危机
1.1.2 解决全球气候变暖的根本出路
1.2 可再生能源开发利用过程中存在的主要问题
1.2.1 可再生能源开发利用现状
1.2.2 可再生能源开发过程中需要解决的关键问题
2和H2O为原料储存可再生能源"> 1.3 以CO2和H2O为原料储存可再生能源
1.4 论文选题思路
2在水溶液中的电化学还原">第二章 CO2在水溶液中的电化学还原
2在水溶液中的电还原研究现状"> 2.1 CO2在水溶液中的电还原研究现状
2.2 实验装置及工作原理
2.2.1 实验装置
2.2.2 电极反应
2.2.3 实验试剂及装备
2.3 电极反应动力学分析
2.3.1 循环伏安曲线
2.3.2 塔菲尔曲线分析
2.3.3 恒电位电解曲线分析
2.3.4 电还原产物分析
2.4 电流效率测试与结果分析
2.5 电极失活机理分析
2.6 本章小结
2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸铵中电化学还原">第三章 CO2在碳酸丙烯酯/四丁基高氯酸铵中电化学还原
2在非水体系电解液中的电还原研究现状"> 3.1 CO2在非水体系电解液中的电还原研究现状
3.2 双室隔膜电解池的设计与离子导电机理
3.3 电极反应动力学研究
3.3.1 循环伏安测试
3.3.2 塔菲尔曲线分析
3.3.3 恒电位电解与阴极气体产物测定
3.3.4 电流效率计算
3.4 阴极材料催化性能与影响因素
2电还原反应机理分析"> 3.5 CO2电还原反应机理分析
3.6 本章小结
2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原">第四章 CO2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原
4.1 水对有机电解液性质的影响
4.1.1 阴极电解液中水的来源
4.1.2 水含量对阴极电解液性质的影响
2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原"> 4.2 CO2在二甲基亚砜/四丁基高氯酸铵中电化学还原
4.2.1 循环伏安测试
4.2.2 塔菲尔曲线分析
4.2.3 恒电位电解曲线及阴极气体产物分析
4.2.4 电流效率曲线分析
4.3 阴极的催化活性与长期稳定性
4.3.1 扫描电镜及能谱分析
4.3.2 影响电极材料催化性能的因素
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]气候变化风险评估研究现状与热点:基于Web of Science的文献计量分析[J]. 魏一鸣,袁潇晨,吴刚,杨列勋. 中国科学基金. 2014(05)
[2]国内储能技术应用进展[J]. 钱伯章. 电力与能源. 2014(02)
[3]对我国生物质能源发展现状和趋势的分析[J]. 王朝华. 农业经济. 2011(10)
[4]中国生物质能发展动态[J]. 张晓红. 山西财经大学学报. 2010(S2)
[5]发展可再生能源和新能源与必须深层次思考的几个科学问题——非化石能源发展的必由之路[J]. 滕吉文,张永谦,阮小敏. 地球物理学进展. 2010(04)
[6]超导磁储能装置在风电系统控制中的应用[J]. 周雪松,权博,马幼捷,武磊,卢振兴. 中国电力. 2010(06)
[7]串联电容器动态电压均衡技术研究[J]. 许爱国,谢少军,刘小宝. 中国电机工程学报. 2010(12)
[8]美国生物质能源政策激励与粮食消费展望[J]. 李超民. 农业展望. 2010(03)
[9]金属电极电还原CO2的研究进展[J]. 汤卫华,蒋亚雄,巴俊洲,李军,吴文宏,唐金库. 舰船科学技术. 2009(01)
[10]我国水能资源开发利用及环境与生态保护问题探讨[J]. 郑守仁. 中国工程科学. 2006(06)
硕士论文
[1]在金银电极上电解二氧化碳制备一氧化碳的研究[D]. 王晓春.昆明理工大学 2015
本文编号：3110186
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3110186.html
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