一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备

1.本实用新型涉及电催化制备技术领域，尤其涉及一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备。


背景技术：

2.二氧化碳气体是大气组成的一部分(约占大气总体积的0.03％)，在自然界中含量丰富，二氧化碳是有机物质，矿物质和油等石化燃料燃烧的主要产物，石化燃料在燃烧提供能源同时，排放大量二氧化碳气体，二氧化碳气体被认为是造成温室效应和全球变暖的主要成分之一，约占温室气体总量的67％，已对人类的生存环境构成威胁，随着能源需求日益增长，如何控制二氧化碳排放量成为全球共同关注的问题，尤其在二氧化碳的开发利用上，如何实现变废为宝，世界各国科学家对于二氧化碳在食品、生物、农业、化工领域均提出了许多性的思想和技术路线，因此将二氧化碳转化为有用化学品，实现碳资源循环利用，是能源环境领域迫切需要解决的现实问题。
3.现有的电催化二氧化碳还原的催化剂制备比较单一，催化还原效果慢，二氧化碳还原的一氧化碳效率低，另外使用的电解液不能够循环利用，并且不能够连续高效地将二氧化碳电还原为一氧化碳，电还原效率低下，且提高成本的同时不利于节约资源。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，解决了上述背景技术提出的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，包括第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，第一支架的顶部焊接安装有气体吸收塔，第二支架的顶部焊接安装有催化室，第三支架的顶部焊接安装有氧气收集塔，第四支架的顶部焊接安装有co收集塔，气体吸收塔的外侧壁开设有二氧化碳输入口，气体吸收塔的底部设有第一电解液输出口，第一电解液输出口的输出端焊接安装有第一管道，气体吸收塔的顶部设有电解液输入口，电解液输入口的自由端焊接安装有第二管道，催化室内置电解阴极室和电解阳极室，位于电解阴极室与电解阳极室的中间设置有离子隔膜，电解阴极室的底部开设有第一输出口，第一输出口和第二管道为连通设置，电解阳极室的底部开设有第二输出口，第二输出口和第二管道为连通设置，电解阴极室的内侧底部焊接安装有阴极棒，电解阴极室的顶部开设有第二电解液输出口和第一co输出口，第二电解液输出口与第一管道为连通设置，第一co输出口的输出端焊接安装有第三管道，第三管道与co收集塔为连通设置，co收集塔的一侧壁开设有第二co输出口，电解阳极室的底部焊接安装有阳极棒，电解阳极室的顶部开设有氧气输出口和输水口，氧气输出口的输出端焊接安装有第四管道，第四管道与氧气收集塔为连通设置。
6.优选的，气体吸收塔的底部焊接安装有电机，电机的输出端通过联轴器焊接安装有搅拌棒，搅拌棒位于气体吸收塔内。
7.优选的，气体吸收塔的底部焊接安装有第一提升泵，第一提升泵与第一管道为连通设置，电解阴极室的底部焊接安装有第二提升泵，第二提升泵和第一输出口为连通设置，电解阳极室的底部焊接安装有第三提升泵，第三提升泵与第二输出口为连通设置。
8.优选的，气体吸收塔、催化室、氧气收集塔和co收集塔依次从左至右顺序排列。
9.优选的，气体吸收塔为中空设置，且气体吸收塔设置有电解液。
10.优选的，电解阴极室与电解阳极室的数量均为两组且呈交错排列设置。
11.优选的，离子隔膜将催化室分割为多个阴极室和多个阳极室。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、该用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，通过气体吸收塔中的电解液将需要电催化还原的二氧化碳输至催化室中，通过离子隔膜将催化室分割为多个电解阴极室和电解阳极室，同时配合阴极棒和阳极棒进行电催化，能够加大电催化效率，提升催化速度，进而提高一氧化碳和氧气的使用效率。
14.2、该用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，通过驱动电机带动搅拌棒旋转搅拌电解液，使得二氧化碳能够充分融入电解液中，提高二氧化碳电解催化效率，配合第一提升泵带动电解液在气体吸收塔和催化室内循环流动，通过气体吸收塔顶部的高度差加大二氧化碳输入口的气体的融入，能够连续高效地将二氧化碳电还原为一氧化碳，提高电催化效率，降低成本，节约资源。
附图说明
15.图1为本实用新型正面剖面关系示意图；
16.图2为本实用新型正视结构示意图。
17.图中：1气体吸收塔、2二氧化碳输入口、3第一支架、4第一电解液输出口、5第一管道、6电解液输入口、7第二管道、8第二支架、 9电解阴极室、10第一输出口、11阴极棒、12离子隔膜、13阳极棒、 14第二输出口、15电解液输出口、16第一co输出口、17电解阳极室、18氧气输出口、19输水口、20第三管道、21第一提升泵、22 电机、23第四管道、24氧气收集塔、25第三支架、26第四支架、27 第二co输出口、28co收集塔、29搅拌棒、30催化室、31第二提升泵、32第三提升泵。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例一：请参照图2，包括第一支架3、第二支架8、第三支架25和第四支架26，第一支架3的顶部焊接安装有气体吸收塔1，第二支架8的顶部焊接安装有催化室30，第三支架25的顶部焊接安装有氧气收集塔24，第四支架26的顶部焊接安装有co收集塔28，气体吸收塔1、催化室30、氧气收集塔和co收集塔28依次从左至右顺序排列，气体吸收塔1为中空设置且气体吸收塔1设置有电解液，气体吸收塔1的外侧壁开设有二氧化碳输入口2，气体吸收塔1的底部设有第一电解液输出口4，第一电解液输出口4的输出端焊接安装有第一管道5，气
17的氧气输出口18输至氧气收集塔24中，二氧化碳通过催化还原后的一氧化碳通过电解阴极室9的第一co输出口16输至co收集塔 28中。
22.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
23.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，包括第一支架(3)、第二支架(8)、第三支架(25)和第四支架(26)，其特征在于，第一支架(3)的顶部焊接安装有气体吸收塔(1)，第二支架(8)的顶部焊接安装有催化室(30)，第三支架(25)的顶部焊接安装有氧气收集塔(24)，第四支架(26)的顶部焊接安装有co收集塔(28)，气体吸收塔(1)的外侧壁开设有二氧化碳输入口(2)，气体吸收塔(1)的底部设有第一电解液输出口(4)，第一电解液输出口(4)的输出端焊接安装有第一管道(5)，气体吸收塔(1)的顶部设有电解液输入口(6)，电解液输入口(6)的自由端焊接安装有第二管道(7)，催化室(30)内置电解阴极室(9)和电解阳极室(17)，位于电解阴极室(9)与电解阳极室(17)的中间设置有离子隔膜(12)，电解阴极室(9)的底部开设有第一输出口(10)，第一输出口(10)和第二管道(7)为连通设置，电解阳极室(17)的底部开设有第二输出口(14)，第二输出口(14)和第二管道(7)为连通设置，电解阴极室(9)的内侧底部焊接安装有阴极棒(11)，电解阴极室(9)的顶部开设有第二电解液输出口(15)和第一co输出口(16)，第二电解液输出口(15)与第一管道(5)为连通设置，第一co输出口(16)的输出端焊接安装有第三管道(20)，第三管道(20)与co收集塔为连通设置，co收集塔的一侧壁开设有第二co输出口(27)，电解阳极室(17)的底部焊接安装有阳极棒(13)，电解阳极室(17)的顶部开设有氧气输出口(18)和输水口(19)，氧气输出口(18)的输出端焊接安装有第四管道(23)，第四管道(23)与氧气收集塔(24) 为连通设置。2.根据权利要求1所述的一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，其特征在于，所述气体吸收塔(1)的底部焊接安装有电机(22)，电机(22)的输出端通过联轴器焊接安装有搅拌棒(29)，搅拌棒(29)位于气体吸收塔(1)内。3.根据权利要求1所述的一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，其特征在于，所述气体吸收塔(1)的底部焊接安装有第一提升泵(21)，第一提升泵(21)与第一管道(5)为连通设置，电解阴极室(9)的底部焊接安装有第二提升泵(31)，第二提升泵(31)和第一输出口(10)为连通设置，电解阳极室(17)的底部焊接安装有第三提升泵(32)，第三提升泵(32)与第二输出口(14)为连通设置。4.根据权利要求1所述的一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，其特征在于，所述气体吸收塔(1)、催化室(30)、氧气收集塔和co收集塔(28)依次从左至右顺序排列。5.根据权利要求1所述的一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，其特征在于，所述气体吸收塔(1)为中空设置，且气体吸收塔(1)设置有电解液。6.根据权利要求1所述的一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，其特征在于，所述电解阴极室(9)与电解阳极室(17)的数量均为两组且呈交错排列设置。7.根据权利要求1所述的一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备，其特征在于，所述离子隔膜(12)将催化室(30)分割为多个阴极室和多个阳极室。

技术总结
一种用于电催化二氧化碳还原的催化剂制备,包括第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，第一支架的顶部焊接安装有气体吸收塔，第二支架的顶部焊接安装有催化室，第三支架的顶部焊接安装有氧气收集塔，第四支架的顶部焊接安装有CO收集塔，气体吸收塔的外侧壁开设有二氧化碳输入口，气体吸收塔的底部设有第一电解液输出口，第一电解液输出口的输出端焊接安装有第一管道，气体吸收塔的顶部设有电解液输入口。通过气体吸收塔中的电解液将需要电催化还原的二氧化碳输至催化室中，通过离子隔膜将催化室分割为多个电解阴极室和电解阳极室，同时配合阴极棒和阳极棒进行电催化，能够加大电催化效率，提升催化速度，进而提高一氧化碳和氧气的使用效率。气的使用效率。气的使用效率。


技术研发人员：曹茂启 吴大旺 龙成梅 孙赛兰
受保护的技术使用者：黔南民族师范学院
技术研发日：2020.11.27
技术公布日：2021/9/9