阳极氧化强化Sn、Bi阴极还原CO 2 产甲酸的机理研究

发布时间：2023-01-14 16:35

　　电化学还原CO₂因清洁、产物可控等优势成为CO₂资源化利用领域的研究热点。电化学还原CO₂可产生多种有价产物,其中甲酸作为重要的工业化工原料被广泛应用于农药、皮革、制药等行业,也可作为燃料直接用于燃料电池。因此以毒性小、化学性能稳定、甲酸选择性高的Sn阴极催化还原CO₂产甲酸研究成为众多学者关注的焦点,然而高昂的运行成本（主要指电耗）一直制约着该技术实用化发展。以产甲酸过程为例,CO₂转化电耗E_sp=1.19U_cell/（FE）kW·h/kg,可见通过降低电解操作电压U_cell或者提高产甲酸法拉第效率FE均能实现节能。另外,U_cell与阳极氧化、阴极还原两个半反应的电极电位差相关(U_cell=φ_e,a-φ_e,c+η_a+η_c+IR,其中φ_e,a、φ_e,c... 

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源与研究背景、目的及意义
    1.2 课题提出
    1.3 研究内容及方法
2 文献综述
    2.1 CO_2 资源化技术
    2.2 电化学还原CO_2 研究
3实验
    3.1 实验试剂与仪器
    3.2 材料制备
    3.3 物相及微观形貌表征
    3.4 电化学性能表征
    3.5 电化学还原CO_2实验
    3.6 产物检测
    3.7 分析方法
4 阳极氧化强化Sn阴极还原CO_2 产甲酸机理
    4.1 阳极材料析氧性能对Sn阴极还原CO_2 产甲酸影响
    4.2 还原性添加剂强化Sn阴极还原CO_2 产甲酸
    4.3 本章小结
5 阳极氧化SO_2 强化Sn阴极还原CO_2 产甲酸机理
    5.1 电化学性能表征
    5.2 阳极氧化SO_2 强化Sn阴极还原CO_2 产甲酸研究
    5.3 本章小结
6 形貌可控的Bi金属阴极材料实现低能垒电催化还原CO_2 产甲酸研究
    6.1 Bi材料电极制备及其电催化还原CO_2 产甲酸性能研究
    6.2 正六边形片状结构Bi金属材料强化CO_2 还原产甲酸
    6.3 阳极氧化SO_2 强化Bi阴极还原CO_2 产甲酸
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]双二苯基-1-甲基咪唑膦氯化镍的制备及其电催化还原CO2的研究[J]. 张历朴,钮东方,张新胜.  电化学. 2018(02)
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[3]船用高低压二氧化碳灭火系统应用比较[J]. 段玉龙,任飞华.  船舶. 2017(01)
[4]高选择性和稳定性SnO2纳米催化剂上CO2电化学还原为甲酸（英文）[J]. 付奕舒,李亚楠,张霞,刘予宇,周晓东,乔锦丽.  催化学报. 2016(07)
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[9]Au纳米粒子植入Zr-金属有机框架化合物（Zr-MOF）用于催化水介质中的A~3-偶联反应[J]. 黄金萍,凌红亚,李和兴.  分子催化. 2013(01)
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博士论文
[1]填充床电化学反应器的基础研究[D]. 王立章.中国矿业大学 2009

硕士论文
[1]纳米形貌可控SnO2及复合物的制备及CO2电化学还原特性研究[D]. 付奕舒.东华大学 2016
[2]添加剂法降低水电解中析氧过电位的研究[D]. 刘世永.天津大学 2006



本文编号：3730735