一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法技术

本发明专利技术公开了一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，涉及x化工合成技术领域。一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法步骤一：制备电解池，利用氢离子交换膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室内部填充碳酸氢钠溶液，阳极室内部填充硫酸溶液；步骤二：分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入石墨电极；步骤三：在阴极室内部持续通入氩气一段时间，并升高电解池温度至60

【技术实现步骤摘要】
一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法


[0001]本专利技术涉及化工合成
，具体为一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法。

技术介绍

[0002]一氧化碳是一种碳氧化合物，化学式为CO，分子量为28.0101，通常状况下为是无色、无臭、无味的气，实验室一般使用浓硫酸催化或加热草酸制取一氧化碳，工业上对一氧化碳纯度要求高、需要量不是特别大的场合，往往建立一氧化碳的生产装置，或利用处理成本较低的副产煤气。
[0003]在不断的尝试探索中目前可以通过电解还原二氧化碳的手段制备一氧化碳，但是电解二氧化碳的过程中需要将二氧化碳融入电解液中，电解液中往往含有其他杂气影响实验。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，包括其制备方法分为以下步骤：步骤一：制备电解池，利用氢离子交换膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室内部填充碳酸氢钠溶液，阳极室内部填充硫酸溶液；步骤二：保证电解池中阴极室和阳极室的的密封性分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入石墨电极；步骤三：在阴极室内部持续通入氩气一段时间，并升高电解池温度至60
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80摄氏度，再往阴极室内部通入一段时间的二氧化碳，并回收未被吸收的二氧化碳；步骤四：将直流电源的正极和负极分别接入位于阳极室的石墨电极和位于阴极室的石墨电极；步骤五：开启直流电源对位于阳极室和阴极室的石墨电极进行供电，利用收集管收集阴极室释放出来的气体，持续电解一段时间后停止供电；步骤六：将会从阴极室收集到的气体依次通入到盛装有氢氧化钠溶液、浓硫酸和吸氧剂的洗气瓶中收集洗气完毕后的气体。
[0006]更进一步地，所述步骤一中采用的氢离子交换膜为全氟磺酸/羧酸复合膜，所述步骤一中的碳酸氢钠溶液浓度为0.1
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0.2摩尔/升，所述步骤一中硫酸溶液的浓度为0.1
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0.2摩尔/升。
[0007]更进一步地，所述步骤二中石墨电极的纯度为98
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99%,所述步骤三中的通入氩气的时间为20
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30分钟，所述步骤三中通入二氧化碳的时间为30
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40分钟。
[0008]更进一步地，所述步骤五中的直流电源的电压控制在6
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12V之间，持续电解20
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30
分钟。
[0009]更进一步地，所述步骤六中的氢氧化钠浓度为0.2
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0.3摩尔/升，所述步骤三中二氧化碳的通入流量控制在30
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40毫升/分钟。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，通过在电池池中实现通入氩气以将溶液内部富含的空气排出，利用氩气不溶于水的特性在对阴极室内注入氩气的时候能够大幅度的将溶解在阴极室内部的空气排出并升高电解池的温度辅助杂气的排出，实现了排出一氧化碳制造时电解池内部杂气的干扰导致转换率的下降。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]实施例一：首先制备电解池，利用全氟磺酸/羧酸复合膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室的容量均为1L，阴极室内部填充浓度为0.1摩尔/升的碳酸氢钠溶液，阳极室内部填充浓度为0.1摩尔/升的硫酸溶液，保证电解池中阴极室和阳极室的的密封性分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入纯度为99%的石墨电极，在阴极室内部持续通入氩气20分钟，升高电解池温度至60摄氏度，再往阴极室内部以流量为30毫升/分钟的速率通入30分钟的二氧化碳，并回收未被吸收的二氧化碳，将电压为6V直流电源的正极和负极分别接入位于阳极室的石墨电极和位于阴极室的石墨电极，开启直流电源对位于阳极室和阴极室的石墨电极进行供电，利用收集管收集阴极室释放出来的气体，持续电解20分钟后停止供电，将会从阴极室收集到的气体依次通入到盛装有浓度为0.2摩尔/升氢氧化钠溶液、浓硫酸和吸氧剂的洗气瓶中收集洗气完毕后的气体，测量收集完毕的一氧化碳质量计算其转化率。
[0013]实施例二：首先制备电解池，利用全氟磺酸/羧酸复合膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室的容量均为1L，阴极室内部填充浓度为0.15摩尔/升的碳酸氢钠溶液，阳极室内部填充浓度为0.15摩尔/升的硫酸溶液，保证电解池中阴极室和阳极室的的密封性分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入纯度为99%的石墨电极，在阴极室内部持续通入氩气25分钟，升高电解池温度至60摄氏度，再往阴极室内部以流量为30毫升/分钟的速率通入30分钟的二氧化碳，并回收未被吸收的二氧化碳，将电压为6V直流电源的正极和负极分别接入位于阳极室的石墨电极和位于阴极室的石墨电极，开启直流电源对位于阳极室和阴极室的石墨电极进行供电，利用收集管收集阴极室释放出来的气体，持续电解20分钟后停止供电，将会从阴极室收集到的气体依次通入到盛装有浓度为0.2摩尔/升氢氧化钠溶液、浓硫酸和吸氧剂的洗气瓶中收集洗气完毕后的气体，测量收集完毕的一氧化碳质量计算其转化率。
[0014]实施例三：首先制备电解池，利用全氟磺酸/羧酸复合膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室的容量均为1L，阴极室内部填充浓度为0.1摩尔/升的碳酸氢钠溶液，阳极室内
部填充浓度为0.1摩尔/升的硫酸溶液，保证电解池中阴极室和阳极室的的密封性分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入纯度为99%的石墨电极，在阴极室内部持续通入氩气25分钟，升高电解池温度至75摄氏度，再往阴极室内部以流量为40毫升/分钟的速率通入40分钟的二氧化碳，并回收未被吸收的二氧化碳，将电压为6V直流电源的正极和负极分别接入位于阳极室的石墨电极和位于阴极室的石墨电极，开启直流电源对位于阳极室和阴极室的石墨电极进行供电，利用收集管收集阴极室释放出来的气体，持续电解20分钟后停止供电，将会从阴极室收集到的气体依次通入到盛装有浓度为0.2摩尔/升氢氧化钠溶液、浓硫酸和吸氧剂的洗气瓶中收集洗气完毕后的气体，测量收集完毕的一氧化碳质量计算其转化率。
[0015]实施例四：首先制备电解池，利用全氟磺酸/羧酸复合膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室的容量均为1L，阴极室内部填充浓度为0.1摩尔/升的碳酸氢钠溶液，阳极室内部填充浓度为0.1摩尔/升的硫酸溶液，保证电解池中阴极室和阳极室的的密封性分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入纯度为99%的石墨电极，在阴极室内部持续通入氩气20分钟，升高电解池温度至70摄氏度，再往阴极室内部以流量为30毫升/分钟的速率通入30分钟的二氧化碳，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于：其制备方法分为以下步骤：步骤一：制备电解池，利用氢离子交换膜将电解池分为阴极室和阳极室，阴极室内部填充碳酸氢钠溶液，阳极室内部填充硫酸溶液；步骤二：保证电解池中阴极室和阳极室的的密封性分别在阴极室和阳极室内部溶液中加入石墨电极；步骤三：在阴极室内部持续通入氩气一段时间，并升高电解池温度至60
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80摄氏度，再往阴极室内部通入一段时间的二氧化碳，并回收未被吸收的二氧化碳；步骤四：将直流电源的正极和负极分别接入位于阳极室的石墨电极和位于阴极室的石墨电极；步骤五：开启直流电源对位于阳极室和阴极室的石墨电极进行供电，利用收集管收集阴极室释放出来的气体，持续电解一段时间后停止供电；步骤六：将会从阴极室收集到的气体依次通入到盛装有氢氧化钠溶液、浓硫酸和吸氧剂的洗气瓶中收集洗气完毕后的气体。2.根据权利要求1所述的一种电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于：所述步骤一中采用的氢离子交换膜为全氟磺酸/羧酸复合膜，所述步骤一中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹新民，曹惠民，
申请(专利权)人：锦州君仁明阳新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：