用于二氧化碳的电化学利用的还原方法和电解系统技术方案

本发明专利技术公开了用于二氧化碳的电化学利用的还原方法和电解系统，其中将二氧化碳(CO2)引导通过阴极室(KR)并使其与阴极(K)接触，其中在阴极室(KR)中提供至少一种第一材料或将至少一种第一材料引入阴极室中，通过所述第一材料可催化二氧化碳(CO2)至至少一种烃化合物或至一氧化碳(CO)的还原反应，并且其中将至少一种第二材料引入阴极室(KR)中，通过所述第二材料可助催化所述还原反应，其中所述第二材料促进从所述阴极(K)到所述第一材料的电荷转移。优选地，催化剂和助催化剂反应生成氢化络合物。

Reduction method and electrolysis system for electrochemical utilization of carbon dioxide

The invention discloses a method for reducing carbon dioxide using electrochemical and electrolytic system, in which carbon dioxide (CO2) guided by the cathode chamber (KR) and the cathode (K) contact, which in the cathode chamber (KR) provides at least a first material or at least one of the first material is introduced into the cathode chamber first, through the catalytic material can be carbon dioxide (CO2) to at least one hydrocarbon compound or to carbon monoxide (CO) reaction, and at least a second material is introduced into the cathode chamber (KR), through the second materials can help the catalytic reduction reaction, wherein the second material for cathode from the (K) to charge the first material transfer. Preferably, the catalyst reacts with the cocatalyst to form a hydride complex.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二氧化碳的电化学利用的还原方法和电解系统本专利技术涉及用于二氧化碳的电化学利用(电化学回收)的方法和电解系统。二氧化碳被引入电解池中并在阴极处还原。现有技术目前世界能源需求的80％通过化石燃料的燃烧来满足，其燃烧过程导致全球每年向大气中排放约340亿吨二氧化碳。大部分二氧化碳通过这种向大气中的排放来处置，这例如在褐煤发电厂的情况下每天可达5万吨。二氧化碳属于对大气和气候有不利影响的所谓的温室气体。由于二氧化碳在热力学上处于非常低的位置，因此其难以被还原成可再利用产品，这使得二氧化碳的实际再利用(回收)迄今仍停留在理论上或学术界中。天然的二氧化碳降解例如通过光合作用进行。在此，二氧化碳在以随时间变化且在分子水平上随空间变化的方式被分为很多子步骤的过程中转化为烃化合物。因此，该过程不易适应大规模(工业规模)应用。用大规模的光催化对天然光合作用过程的复制迄今为止不够有效。另一种方法是二氧化碳的电化学还原。二氧化碳电化学还原的系统研究仍然是一个相对较新的发展领域。只是在几年前，已经努力开发能够还原可接受的二氧化碳量的电化学系统。实验室规模的研究表明，优选使用金属作为用于电解二氧化碳的催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
借助于电解系统的用于二氧化碳利用的还原方法，‑其中将二氧化碳(CO2)引导通过阴极室(KR)并使其与阴极(K)接触，‑其中在阴极室(KR)中提供至少一种第一材料或将至少一种第一材料引入所述阴极室中，通过所述第一材料能够催化二氧化碳(CO2)至至少一种烃化合物或至一氧化碳(CO)的还原反应，和‑其中将至少一种不同于所述第一材料的第二材料与电解质或反应物‑电解质‑混合物一起引入阴极室(KR)中或单独地计量加入所述阴极室中，通过所述第二材料能够助催化所述还原反应，其中所述第二材料促进从所述阴极(K)到所述第一材料的电荷转移，和‑其中第二和第一材料作为前体相互原位反应并且在阴极室(KR)内形成氢化‑金...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.09 DE 102015202258.71.借助于电解系统的用于二氧化碳利用的还原方法，-其中将二氧化碳(CO2)引导通过阴极室(KR)并使其与阴极(K)接触，-其中在阴极室(KR)中提供至少一种第一材料或将至少一种第一材料引入所述阴极室中，通过所述第一材料能够催化二氧化碳(CO2)至至少一种烃化合物或至一氧化碳(CO)的还原反应，和-其中将至少一种不同于所述第一材料的第二材料与电解质或反应物-电解质-混合物一起引入阴极室(KR)中或单独地计量加入所述阴极室中，通过所述第二材料能够助催化所述还原反应，其中所述第二材料促进从所述阴极(K)到所述第一材料的电荷转移，和-其中第二和第一材料作为前体相互原位反应并且在阴极室(KR)内形成氢化-金属络合物或金属-羰基氢化物。2.根据权利要求1所述的还原方法，其中所述第二材料为质子溶剂。3.根据前述权利要求之一所述的还原方法，其中所述第二材料为水、甲醇、乙醇或醇类。4.根据前述权利要求之一所述的还原方法，其中所述第一材料为络合物，特别地金属络合物。5.根据前述权利要求之一所述的还原方法，其中所述第一材料为过渡金属络合物，特别地具有重过渡金属作为中心原子的过渡金属络合物。6.根据权利要求1至3之一所述的还原方法，其中所述第一材料为羰络金属或金属羰基化物。7.根据前述权利要求之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格雷策尔，C莱勒，G施密德，M施赖尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE