液流电解池系统和二氧化碳电催化制备合成气的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液流电解池系统和二氧化碳电催化制备合成气的方法。该系统包括电化学反应模块，所述电化学反应模块包括阳极室、离子交换膜和阴极室，所述离子交换膜设于所述阳极室和所述阴极室之间；所述阳极室内置阳极催化电极和阳极电解液，所述阳极电解液通过离子交换膜为阴极室提供H<supgt;+</supgt;；所述阴极室内置阴极催化电极和阴极电解液，所述阴极电解液为包含碳酸氢根离子(HCO<subgt;3</subgt;<supgt;‑</supgt;)的溶液，所述阴极催化电极负载的阴极催化剂为氮掺杂镍基金属碳纳米管材料(Ni‑N‑CNTS)。采用该系统电催化二氧化碳制备合成气可以提高CO<subgt;2</subgt;的转化率，并且制备得到的合成气具有良好的产物分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液流电解池系统和二氧化碳电催化制备合成气的方法。

技术介绍

1、化石燃料快速消耗所导致的化石能源日益枯竭和二氧化碳(co2)过度排放等问题已经造成了愈加严重的环境污染。因此，开发和利用具有高效率，低成本，环境友好型的各种清洁能源具有非常深远的意义。当下，人们正在通过各种方法来研究和利用太阳能，其中最典型的就是利用太阳能发电，将太阳能转化为电能储存。与此同时，如今，co2的转化方法可分为两个关键步骤：捕获和利用(如高价值化、电化学还原等)。常见的co2捕获过程为采用高吸附容量的乙醇胺溶液，而由于co2的释放过程通常需要较高温度，导致其捕获与释放过程需要消耗大量能量；目前工业中常用的co2利用方式是热催化co2加氢过程，同样也需要消耗大量能量。因此，利用太阳能转化的清洁能源电能将co2通过电化学的方式转化为各种高附加值产物，以同时实现能源存储和co2减排过程是目前最具有前景和吸引力的策略之一。

2、电催化二氧化碳还原反应不仅提供了降低大气中co2浓度的解决方案，而且能够生产有价值的含碳化学品/燃料(例如合成气)。然而，大多数co2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液流电解池系统，其特征在于，其包括电化学反应模块，所述电化学反应模块包括阳极室、离子交换膜和阴极室，所述离子交换膜设于所述阳极室和所述阴极室之间；

2.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述氮掺杂镍基金属碳纳米管材料的氮含量为3％～6％；

3.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述氮掺杂镍基金属碳纳米管材料的制备方法包括以下步骤：将镍源化合物和含氮碳源化合物混合，在保护气下进行碳化，冷却后进行后处理，得氮掺杂镍基金属碳纳米管材料；

4.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述阴极催化电极的催化剂底物为亲水底物；...

【技术特征摘要】

1.一种液流电解池系统，其特征在于，其包括电化学反应模块，所述电化学反应模块包括阳极室、离子交换膜和阴极室，所述离子交换膜设于所述阳极室和所述阴极室之间；

2.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述氮掺杂镍基金属碳纳米管材料的氮含量为3％～6％；

3.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述氮掺杂镍基金属碳纳米管材料的制备方法包括以下步骤：将镍源化合物和含氮碳源化合物混合，在保护气下进行碳化，冷却后进行后处理，得氮掺杂镍基金属碳纳米管材料；

4.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述阴极催化电极的催化剂底物为亲水底物；

5.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述阴极室还设有阴极导流板；所述阴极催化电极贴设于所述阴极导流板和所述离子交换膜之间；

6.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述离子交换膜为双极膜或阳离子交换膜；

7.如权利要求1所述的液流电解池系统，其特征在于，所述阴极电...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅利才，李春忠，朱德林，江宏亮，王斌，朱以华，郭春建，盛学第，赵章有，
申请(专利权)人：四川泸天化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：