二氧化碳過量排放是導致全球氣候變暖的主要原因。利用可再生電能將二氧化碳電還原為一氧化碳,進而合成液態(tài)燃料或增值化學品,在二氧化碳減排、碳資源化循環(huán)利用和污染物治理領域具有重要的應用前景。N-甲基吡咯烷酮（NMP）是一種性能優(yōu)異的電化學溶劑,也是工業(yè)上常用的二氧化碳吸收劑,具有電化學窗口寬、揮發(fā)性低和介電常數大等優(yōu)點。四丁基高氯酸銨（TBAP）是常用的有機支持電解質,具有化學性質穩(wěn)定、價格低廉、易于制取等優(yōu)點。因此,本文嘗試在N-甲基吡咯烷酮/四丁基高氯酸銨電解液中,在雙室隔膜電解池中,采用金、多孔銅及銀包銅網電極,用電化學催化還原的方法,將二氧化碳電還原為一氧化碳,并采用電分析方法,研究了電極反應的動力學特征,分析了電極反應機理。主要研究內容和結論如下:（1）研究了 CO₂在金電極上的催化還原反應,結果發(fā)現CO₂可以被連續(xù)高效地電還原為CO,電流密度最高可達6.6 mA·cm-2,電流效率最高可達93%,掃描電鏡測試結果表明,電極表面沒有附著物,電極未出現中毒現象。（2）由于金電極成本昂貴,本文嘗試在多孔銅電極上電解CO₂

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１溫室效應示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ?ｅｆｆｅｃｔ??￣

的動態(tài)平衡，使地球的溫度上升，造成全球氣候變暖［４］。??造成全球氣候變暖的溫室氣體不單單是二氧化碳，還有氮氧化物、甲烷和氟??化物等。這些溫室氣體對溫室效應的貢獻如圖１．２所示。從圖中可以看出，二氧??化碳對溫室效應的貢獻值高達６６％［５］。??■二氧化碳■甲烷■氟化物氧化物??圖１．２溫室氣體對溫室效應的貢獻??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ?ｇａｓｅｓ?ｆｏｒ?ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ?ｅｆｆｅｃｔ??溫室氣體在大氣中的含量持續(xù)增加，會加劇溫室效應。當溫室效應達到一定??程度后，會使地表接受的熱量與發(fā)射的能量不平衡，地表吸收的熱量多，而釋放??出的能量少，能量不斷積累，引起了一系列的環(huán)境問題和自然災害，如：（１）全??球地表溫度升高，導致兩極冰川融化，海平面上升，對兩極的動植物的生存造成??威脅；（２）氣溫升高，蒸發(fā)增強，會吸收大量陸地的水分，部分地區(qū)干旱，導致??糧食減產絕收；（３）極端氣候事件頻頻發(fā)生，如臺風、暴風雪等自然災害增加；（４）??細菌病毒等通過極端天氣擴大疫情的流行，對人體健康造成威脅；（５）二氧化碳??溶解在海洋中

會產生環(huán)境污染問題，風能的開發(fā)利用技術相對成熟，且成本較低，因此在眾多??可再生能源中，風能的發(fā)展最為迅速，成為了新能源領域最具商業(yè)化前景和大規(guī)??模應用的能源。圖１．４為世界風電裝機總量。??４２００００?－Ｉ??３６００００?－??３０００００?－??２４００００?－??１８００００－??１２麵０－?｜??１－Ｍｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌ??１９９８?２０００?２００２?２００４?２００６?２００８?２０１０?２０１２?２０１４??圖１．４世界風機裝機總量??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｏｔａｌ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ??９??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]二氧化碳在季銨鹽/有機溶劑電解液中的電催化還原[D]. 李露.昆明理工大學 2016
[2]二氧化碳在咪唑類離子液體/有機溶劑電解液中的電催化還原[D]. 楊冬偉.昆明理工大學 2016
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本文編號：2948048