利用醇共氧化的二氧化碳电化学还原的制作方法

文档序号:16838694发布日期:2019-02-12 21:19阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种从含有阴极的电化学电池的第一区域生产第一产物和从含有阳极的所述电化学电池的第二区域生产第二产物的方法,该方法包括以下步骤:

使所述第一区域接触包含二氧化碳的一阴极电解液;

使所述第二区域接触一阳极电解液,所述阳极电解液包含醇或苯酚;和

在所述阳极与所述阴极之间施加一电势足以产生自所述第一区域可重获的第一产物和自所述第二区域可重获的第二产物;以及

从所述第一区域提取第一产物和从所述第二区域提取第二产物,其中所提取的第二产物通过端口来呈现以用于后续的其他设备和/或进程来存储和/或消费,

其中:

所述阳极包括阀金属基体和在所述阀金属基体上的电催化涂层;

其中所述阀金属基体包括钛、钽、锆或铌中的至少一种,且

其中所述电催化涂层:

-包括选自钌氧化物和铱氧化物的金属氧化物;和/或

-包括选自铂或金的金属;和/或

-包括选自铂氧化物或金氧化物的金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述阳极电解液不含卤离子。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述醇包括以下至少一种:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-正丁醇、异丁醇、异丙醇、苯甲醇、丙烯醇和多元醇。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二产物包括醛和/或羧酸。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二产物包括以下中的至少一种:甲醛、甲酸、乙醛、乙酸、乙醇醛、乙二醛、乙醇酸、水合乙醛酸、草酸、二羟丙酮、2,3-二羟基丙酸、多元醇醛、多元醇酮、多元醇羧酸、丙酮、丙醛、丙酸、正丁醛、丁酸、丁酮、对苯二酚、1,2-二羟基苯、2,5-环己二烯-1-酮、苯醌、马来酸、苯甲醛、苯甲酸、丙烯醛和丙烯酸。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一产物包括以下至少一种:一氧化碳、甲酸、甲醛、甲醇、草酸盐、草酸、乙醛酸、乙醇酸、乙二醛、乙醇醛、乙二醇、乙酸、乙醛、乙醇、乙烯、甲烷、乙烷、乳酸、丙酸、丙酮、异丙醇、正丙醇、1,2-丙二醇、丙烷、正丁醇和仲丁醇。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述阴极和所述阳极被一离子渗透屏障隔离。

8.根据权利要求7所述的方法,其中所述离子渗透屏障包括聚合的或无机陶瓷基离子渗透屏障中的一种。

9.根据权利要求7所述的方法,其中所述离子渗透屏障包括以下中的至少一种:

-固体聚合物导体电解质材料和全氟磺酸基膜、

-钠超导离子导电型陶瓷、或

-锆-氧化钇和β-氧化铝基陶瓷。

10.根据权利要求1、2和5-9中任一项所述的方法,其包括:

在所述电化学电池的所述第一区域接收二氧化碳和甲醇的进料;

使所述第一区域与含有二氧化碳和甲醇的一阴极电解液接触;

在所述电化学电池的所述第二区域接收甲醇的进料;

使所述第二区域与含甲醇的一阳极电解液接触;和

在所述阳极和所述阴极之间施加一电势足以产生自所述第一区域可重获的所述第一产物和自所述第二区域可重获的所述第二产物。

11.一种电化学联产产物的系统,包括:

一电化学电池,其包括:

第一区域;

与所述第一区域相关联的阴极;

第二区域;

与所述第二区域相关联的阳极;

用于选择性地控制所述第一区域和所述第二区域之间的离子流动的分离器;

二氧化碳源,所述二氧化碳源与所述第一区域连通以提供二氧化碳给所述第一区域;

醇源或苯酚源,所述醇源或所述苯酚源与所述第二区域连通以提供醇或苯酚给所述第二区域;

能量源,所述能量源用于施加跨越所述阳极和所述阴极的电流,其中当电流被施加时,第一产物自所述第一区域可重获以及第二产物自所述第二区域可重获;

第一产物提取器和第二产物提取器,

其中:

所述阳极包括阀金属基体和在所述阀金属基体上的电催化涂层,

其中所述阀金属基体包括钛、钽、锆或铌中的至少一种,且

其中所述电催化涂层:

--包括选自钌氧化物和铱氧化物的金属氧化物;和/或

-包括选自铂或金的金属;和/或

-包括选自铂氧化物或金氧化物的金属氧化物。

12.根据权利要求11所述的系统,其中所述第二区域不含卤离子。

13.根据权利要求11所述的系统,其中所述醇包括以下至少一种:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-正丁醇、异丁醇、异丙醇、苯甲醇、丙烯醇和多元醇。

14.根据权利要求11所述的系统,其中所述阴极电解液包括以下中的一种或多种:水、甲醇、乙醇、乙腈、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃、N,N-二甲基乙酰胺、二甲氧基乙烷、二甘醇、二甲酯、丁腈、1,2-二氟苯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、环丁砜、1,4-二恶烷、硝基苯、硝基甲烷、醋酸酐、离子液体。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1