用于二氧化碳利用的方法和电解系统技术方案

本发明专利技术涉及官能化的载体材料在用于二氧化碳利用的电解系统中用于均相和非均相催化裂解甲酸盐的用途。所述电解系统包括电解池以及过滤单元，所述电解池具有在阳极室中的阳极和在阴极室中的阴极，其中阴极室设计成接收包含二氧化碳的电解反应物，并将该电解反应物引导通过阴极。二氧化碳在阴极处还原，并且产生至少一种烃化合物或一氧化碳作为电解产物。甲酸盐作为不期望的副产物形成。过滤单元包括至少一个催化过滤系统，通过该系统可将甲酸盐转化成氢气和二氧化碳或转化成水和一氧化碳。

Method and electrolysis system for carbon dioxide utilization

The present invention relates to the use of functionalized carrier materials for homogeneous and heterogeneous catalytic cracking of formate in an electrolysis system for carbon dioxide utilization. The electrolytic system comprises an electrolytic bath and filtration unit, the electrolytic cell having an anode in the anode chamber and a cathode in the cathode chamber, wherein the cathode chamber is configured to receive the electrolytic reaction containing carbon dioxide, and the electrolytic reaction guided by cathode. Carbon dioxide is reduced at the cathode and produces at least one hydrocarbon compound or carbon monoxide as an electrolytic product. Formate as undesirable by-product formation. The filter unit includes at least one catalytic filtration system that transforms formate into hydrogen and carbon dioxide, or into water and carbon monoxide through the system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二氧化碳利用的方法和电解系统本专利技术涉及用于二氧化碳利用(二氧化碳回收)和制备一氧化碳的方法和电解系统。在电解步骤中，二氧化碳被引入电解池中并在阴极处被还原。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成碳水化合物。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方法，‑其中引导电解质和二氧化碳(CO2)穿过阴极室(KR)在阴极(K)处通过，‑其中阴极(K)包括电极材料和/或催化剂材料，用所述材料使二氧化碳(CO2)在阴极(K)上还原并且生成至少一种烃化合物或一氧化碳(CO)作为电解产物，以及生成至少一种甲酸盐作为电解副产物，‑其中借助催化过滤系统从电解质‑电解产物‑混合物中分离电解副产物，其中所述催化过滤系统包括官能化的络合物或官能化的载体材料，其催化从甲酸盐到氢气(H2)和二氧化碳(CO2)或从甲酸盐到水(H2O)和一氧化碳(CO)的裂解反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.06 DE 102015202117.31.借助于电解系统的用于二氧化碳利用的方法，-其中引导电解质和二氧化碳(CO2)穿过阴极室(KR)在阴极(K)处通过，-其中阴极(K)包括电极材料和/或催化剂材料，用所述材料使二氧化碳(CO2)在阴极(K)上还原并且生成至少一种烃化合物或一氧化碳(CO)作为电解产物，以及生成至少一种甲酸盐作为电解副产物，-其中借助催化过滤系统从电解质-电解产物-混合物中分离电解副产物，其中所述催化过滤系统包括官能化的络合物或官能化的载体材料，其催化从甲酸盐到氢气(H2)和二氧化碳(CO2)或从甲酸盐到水(H2O)和一氧化碳(CO)的裂解反应。2.根据权利要求1所述的方法，其中在闭合回路中引导所述电解质，并且过滤系统的再生以热的方式进行。3.用于二氧化碳利用的电解系统，其包括电解池(4)和过滤单元(40)，所述电解池(4)具有在阳极室(AR)中的阳极(A)并且具有在阴极室(KR)中的阴极(K)，-其中阴极室(KR)被设计成接收包括二氧化碳(CO2)的电解反应物并引导所述电解反应物在阴极(K)处通过，-其中阴极(K)具有电极材料和/或催化材料，借助所述材料能将二氧化碳(CO2)还原成至少一种烃化合物或还原成一氧化碳(CO)作为电解产物以及还原成至少一种甲酸盐作为电解副产物，-并且其中过滤单元(40)具有至少一个催化过滤系统，通过该系统能够将甲酸盐转化成氢气(H2)和二氧化碳(CO2)或转化成水(H2O)和一氧化碳(CO)...

【专利技术属性】
技术研发人员：R克劳斯，C莱勒，G施密德，E沃尔科娃，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE