二氧化碳的电化学还原选编.ppt

二氧化碳的电化学还原;二氧化碳电化学还原的研究背景 ;二氧化碳电化学还原的实验装置 ;二氧化碳电化学还原的可能反应途径 ;目前从电极材料对CO2还原来看， CO2电化学还原分为以下几个方面： 1.金属电极对CO2的电化学还原，金属的中毒性及对CO2还原高的氢超电势，使得对CO2还原的法拉第效率比较低及还原产物的选择性差 。 2.金属气体扩散电极对CO2的电化学还原, 提高了对CO2还原的电流密度，但还原产物主要是C1-C2化合物。 3.修饰金属电极对CO2的电化学催化还原，降低了对CO2还原的过电位，提高了电流效率 。 4.半导体及修饰半导体电极对CO2的光电化学还原，提高了对CO2还原的电流密度，增加了对CO2还原的反应速率。 ;CO2电化学和光电化学还原的发展趋势 ;本文的设想和目的 ;CO2在CuO/TiO2-Cu修饰电极上 的光电化学还原;UV-Vis 漫反射分析;CuO/TiO2修饰Cu电极在饱和了CO2的0.1 M KHCO3电解液的循环伏图 a： 暗态 b：光照 ;CuO/TiO2 复合物修饰 Cu电极的FT-IR光谱 a: 反应前 b:反应7h后;CuO/TiO2复合物修饰Cu电极的XRD a: 反应前 b:反应7 h后;还原产物色质分析的馏分图;1.制备的CuO/TiO2 复合物修饰Cu电极对CO2的光电催化还原表现较高的活性，还原的起始电位在-0.63 V。 2.制备的CuO/TiO2 复合物修饰Cu电极对CO2的光电催化还原为羧酸类和醇类小分子有较好的选择性。 3. 制备的CuO/TiO2 复合物修饰Cu电极对CO2的光电催化还原有较好的稳定性。 ;2. Se/CdSe-Pt纳米薄膜修饰电极对CO2的光电催化性 ;Se/CdSe修饰电极的SEM照片 ;Se/CdSe薄膜的XRD;Se/CdSe-Pt修饰电极在饱和了CO2的0.1 M KHCO3电解液 光电流-电压图 a： 暗态　 b：光照;Se/CdSe-Pt修饰电极对CO2还原的光电催化分析;还原产物色质分析的馏分图 ;1. Se/CdSe-Pt纳米修饰半导体电极在相当正的电位对CO2转化为乙醇有较高的催化性和较好的选择性。 2. 这表明电极表面是纳米尺寸的半导体电极对CO2光电还原的选择性的提高是非常重要的。 3. 这种特征的半导体电极对CO2光电还原是一种新的，有效的研究和发展方向。 ;3. CO2在PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极上 的电催化还原; 电沉积膜的循环伏安图 (A) CuHCF (B)PAni/CuHCF, (C) PAni/PMo12/CuHCF;修饰电极对CO2还原的电催化分析;修饰电极对CO2还原的电催化分析;不同修饰电极对CO2还原的电催化分析;修饰电极长时间极化分析 ;PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极对CO2还原的电催化分析;电还原产物的高效液相色谱图 ;不同电极上得到还原产物的产量 ;电流效率的计算 ;1. 用二步电沉积的方法制得了PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极。 2. PMo12掺杂到PAni/CuHCF-Pt电极的表面提高了无机/有机双层传导膜修饰电极对CO2还原的电催化活性。 3. CO2在PAni/PMo12/CuHCF-Pt电极上的主要还原产物为C1-C3化合物，且电流效率达到了85%。;4.RuO2/TiO2 纳米管复合物薄膜修饰Pt电极对CO2的电催化还原;RuO2/TiO2纳米管复合物的SEM和TEM照片 左：SEM 右：TEM;RuO2/TiO2纳米粒子复合物的物理表征 ;修饰电极对CO2还原的电催化分析;修饰电极在饱和了CO2的0.5 M NaHCO3电解液中的循环伏安图 ─ 纳米粒子复合修饰电极,--- 纳米管复合修饰电极 ;修饰电极的稳态极化测试分析 ;修饰电极长时间极化分析 ;1.RuO2/TiO2纳米管复合修饰电极对 CO2电化学还原有较好的电催化性。 2.修饰电极表面是纳米管结构特性提 高了CO2电化学还原的电催化活性。 3.这种特征的修饰电极为优化CO2的电 还原提供了新的和有效的研究发展方向。;5.RuO2/SWNTs-Pt修饰电极对二氧化碳的电催化还原;SWNTs和 RuO2/SWNTs复合物的物理表征 ;SWNTs薄膜修饰电极对CO2还原的电催化分析;RuO2薄膜修饰电极对CO2还原的电催化分析;RuO2/SWNTs复合物薄膜修饰电极对CO2 还原的电催化分析;不同薄膜修饰电极的稳态极化测试分析;修饰电极长时间极化分析 ; 所制备的RuO2/SWNTs薄膜修饰电极对CO2的电催化还原有较高的活性：