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本发明涉及一种以双极膜为隔膜的电化学还原CO2电解池及其应用，该电解池包括阴极电解室、阴极电解液、阳极电解室、阳极电解液和分隔阴、阳极电解室的双极膜。阴极电解室的电极材料为Pb、In、Cu等，阴极电解液为碱性水溶液；阳极电解室的电极材料为Pt、Pd等，阳极电解液为碘盐的酸性水溶液。阴极电解室中的氢氧根和阳极电解室中的质子扩散至双极膜内生成水，形成一个电压降，降低电解槽的工作电压。与水电氧化生成氧气...
近年来，电化学二氧化碳还原反应（CO2R）被认为是一种能够缓解温室效应的有效途径，但其反应效率往往受限于复杂的反应路径和缓慢的动力学过程，而阻碍了通过CO2R进一步实现“碳中和”的目标。因此，科学家们迫切需要发展一种兼具高活性、高选择性和高稳定性的CO2R催化剂。其中，酞菁和卟啉基有机金属配合物具有在分子水平上的显著优势，有望成为潜在的CO2R高效催化剂。为了构建高效的CO2R催化体系，需要通过载...
中国科学院青岛生物能源与过程研究所实现高效电催化还原CO2生产CO（图）
高效 电催化 还原CO2 生产CO
2021/2/25
习近平总书记在第七十五届联合国大会上庄严宣布，中国将力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，2060年前实现碳中和。在“碳达峰”和“碳中和”的大背景下，利用风电、太阳能发电等可再生能源驱动电催化CO2生成具有经济价值的一氧化碳、乙醇等燃料化学品具有重要的研究价值。在过去的十年里，大量的非均相催化剂被开发应用于CO2电催化还原反应。虽然在提高产物选择性、降低催化电位、增大催化反应电流密度等关键科学问...
中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员曹荣、副研究员黄远标团队，与研究员柴国良合作，在含有周期性排列的Cu-O4结点的导电铜基金属-有机骨架上通过电还原处理，在导电金属-有机骨架基底上原位构筑了均匀分布的单一类型的Cu2O(111)量子点，并通过释放的羟基稳定中间体，从而实现了将CO2高效的转化为CH4，选择性最高达73%。通过导电性测试，证实电化学处理前后的材料均具有优异的导电...
近日，中科院福建物构所结构化学国家重点实验室曹荣和黄远标团队，和柴国良研究员合作，在科技部重点研发专项计划、国家自然科学基金项目、中科院战略性先导科技专项、前沿科学重点研究项目、中科院青促会优秀会员项目资助下，在含有周期性排列的Cu-O4结点的导电Cu-MOF上通过电还原处理，成功在导电MOF基底上原位构筑了均匀分布的单一类型的Cu2O(111)量子点，并通过释放的羟基稳定中间体，从而实现了将CO...
电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）可以通过可再生能源电能将温室气体二氧化碳转化为有价值的化学物质和燃料，对可再生能源的存储和缓解气候变化都至关重要，从而吸引了国际研究领域的广泛关注，其中的关键是高效催化材料制备以及相关催化机理。最近，我校物理科学与技术学院余颖教授、邱明副教授课题组与美国休斯顿大学任志锋教授课题组合作，在非典型含氧铜促进电催化还原CO2合成CH4研究方面取得了重要进展，相关成果发...
近年来，二维（2D）材料因其独特的物化性质大量应用在电催化领域。尤其是具有原子层厚的2D金属烯材料（metallenes），其良好的导电性、丰富的缺陷和配位不饱和位点、极高的原子利用率、特殊的量子尺寸效应和应力作用等，赋予这类材料独特且优异的电催化性能，可作为一类极具前景的新颖电催化材料，并已暂露头角。金属铋（Bi）纳米材料可通过电催化过程将CO2以较高活性转化为甲酸，从而引起了人们的关注。但目前...
近年来，使用可再生资源产生的电力将大气中高浓度的二氧化碳电还原（CO2RR）为高附加值的化学品是实现碳-能量平衡的有效方法。然而惰性的CO2（C=O, 806 kJ·mol？1）和伴随的析氢（HER）竞争反应会引起如反应过电位高、选择性差和电流密度低等问题。因此开发高效、稳定的CO2RR的电催化剂至关重要。多孔碳纳米管载体因其具有大的比表面积、管式结构、强的导电性，不仅能够充分暴露金属活性位点，而...
高效电子转移的COFs提升电催化还原CO2研究取得进展（图）
高效电子转移 COFs 电催化 还原CO2
2020/3/11
最近，中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室曹荣和黄远标团队在科技部重点研发计划、国家自然科学基金项目、中科院战略性先导科技专项、前沿科学重点研究项目、中科院青促会优秀会员项目资助下，在COFs中引入具有强电子转移能力的四硫富瓦烯(TTF)与卟啉钴通过亚胺缩合反应构筑了具有高效电子转移能力的COF (TTF-Por(Co)-COF)。其中，富电子的TTF单元作为具有快速电子转移的优良电...
鉴于此，在国家自然科学基金项目等项目的资助下，中科院福建物构所结构化学国家重点实验室朱起龙课题组通过内置吡咯烷酮基团辅助组装/固定策略，首次可控制备了一种结构新颖的有机无机杂化电催化剂（PyNiPc/CNT）。在该电催化剂中，吡咯烷酮基镍酞菁分子（PyNiPc）很大程度上以单分子水平分散和锚定在碳纳米管上，实现了Ni-N4结构的最大化表面暴露。基于这样一种独特的单分子结构，该电催化剂展示了优异的E...
针对当前Li-CO2电化学研究中存在的争议和挑战，近日，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室阎兴斌研究员课题组和羰基合成与选择氧化国家重点实验室的相关研究人员合作在Energy & Environmental Science上发表了关于Li-CO2电化学研究进展的综述性文章（Recent advances in understanding Li-CO2 electrochemist...
H2S/CO2共存体系中钢界面反应的暂态研究
H2S/CO2共存体系 吸附反应 脱附反应 电位阶跃
2012/6/8
采用电化学电位阶跃技术研究了H2S/CO2共存溶液中钢界面反应过程，提出了界面反应过程的模型，并建立了相应的数学描述。运用数学模型分析了界面物质吸附、脱附以及氢吸收的反应规律，得出：当η=50 mV阶跃时，氢吸附过程控制整个界面反应；η>50 mV阶跃时，预吸附物脱附过程在整个阶跃期间控制整个界面反应，在各实验η阶跃条件下，CO2提高吸收态氢对itotal的贡献，促进了氢吸收。
以铂微盘电极为工作电极，采用循环伏安法研究二茂铁在超临界CO2/BMIMPF6两相体系中的电化学行为，测定不同压力条件下二茂铁的扩散系数.实验结果表明，二茂铁在超临界CO2/BMIMPF6两相体系中的氧化还原过程是受扩散控制的准可逆过程.低黏度、电绝缘性CO2的存在，均会对电极反应中的传质过程及电极表面上的电子交换过程产生影响.