CN110158109A - 一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法及其制备方法，属于二氧化碳资源化利用技术领域。用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极，惰性电极为阳极，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。本发明生成一氧化碳的电流效率达到90～97%，电流密度达到27mA/cm2以上，槽电压降低至4.5V以下，24小时长周期电解实验结果表明，金属硫化物修饰电极的催化性能十分稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法及其制备方法，属于二氧化碳资源化利用技术领域。
背景技术
化石燃料是目前最重要的能量来源，随着社会的发展，人类对煤炭、石油、天然气的需求量不断增大，不仅加快了化石燃料的枯竭进程，也增加了空气中二氧化碳的含量，导致全球气候变暖和一系列严重的自然灾害，因此二氧化碳减排成为亟待解决的重大现实问题。
利用可再生能源将二氧化碳转化为有用化学品，减少化石燃料使用量，是实现二氧化碳减排的重要技术途径之一。然而，利用风能、太阳能等可再生能源大规模发电时，由于受到季节、气候、环境和日照等多种因素的限制，发出的电量具有间歇性和不稳定性。将数量巨大的可再生电能直接接入电网，时断时续、时强时弱的电量供应会对电网造成冲击，严重时可导致电网瘫痪。因此，研发可再生电能储存技术，成为能源环境科学领域迫切需要解决的重大现实问题。
本发明拟采用二氧化碳、水为原料储存在可再生电能，研究思路为：以可再生电能为电解电源，用电化学催化还原的方法将二氧化碳、水转化为一氧化碳、氢气，得到合成气，然后以合成气主要原料，用成熟的工业技术合成清洁燃料或增值化学品。通过这种途径，可以将可再生电能转化为化学能储存起来，并创造出巨大的经济效益。
将二氧化碳电还原为一氧化碳，是上述研究思路的核心关键环节，但是，由于缺乏高效稳定的电解反应装置，特别是缺乏性能优异的电极材料，无法将二氧化碳连续高效地电还原为一氧化碳，更无法实现大规模应用。因此，研发性能优异的电极材料，成为提高二氧化碳电还原效率的关键。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法及其制备方法。本发明通过以下技术方案实现。
一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池（结构如图1所示）中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极1，惰性电极为阳极2，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液3为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液4为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
所述金属为Ag、Zn、Cu、Au、Fe、Mo、W、Ni、Re、Al、Cd或Ti，合金为按任意比例组成的所述金属的合金。
所述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm。
所述惰性电极为石墨电极、玻碳电极或IrO2·Ta2O5涂层钛电极。
所述隔膜电解池中隔膜5为全氟磺酸膜、多孔聚乙烯膜、多孔聚丙烯膜、多孔聚偏氟乙烯膜、多孔聚苯并咪唑膜、多孔硅油纸膜或多孔甲基硅树脂膜中的一种，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为3.5～4.5V。
所述隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N, N -二甲基甲酰胺中的一种或几种任意比例混合电解质；电解质为四烃基高氯酸铵、四烃基三氟甲基磺酸铵、四烃基对甲苯磺酸铵、咪唑类离子液体、吡啶类离子液体中的一种或几种按任意比例组成的混合电解质，烃基为含C1-C4的饱和烷烃，有机溶剂中电解质的浓度为0.1～5mol/L。
所述阳极室电解液为含有浓度为0.1～5mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸、磷酸二氢钾、硫酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、硫酸二氢钾中的一种或上述几种按任意比例组成的混合电解质支持电解质。
一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、用打磨或酸浸的方法除去选定金属或合金上的杂质；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面，使金属或合金的表层晶格发生累积畸变，产生大量的晶界、位错和缺陷，为渗硫过程提供理想的表面环境；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在130~450℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入硫化氢、二硫化碳或硫蒸气，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，使含硫气体发生辉光放电，生成等离子体，等离子体中的硫正离子在电场作用下加速运动，轰击阴极表面，使金属表层温度升高，原子被活化，与此同时，活性硫原子或离子沿晶界、位错、缺陷向金属内部渗透，并与金属发生反应，形成金属硫化物修饰电极。
上述电解过程中，水在阳极上发生氧化反应，生成氢离子和氧气，氢离子穿过隔膜，扩散到阴极附近，参与二氧化碳电还原反应，生成一氧化碳和水，电极反应为：
阳极反应：
阴极反应：
总反应：
本发明的有益效果是：
二氧化碳电还原反应发生在电极与溶液的界面附近，电极材料和电解液性质对二氧化碳电还原反应具有至关重要的影响作用。本发明所使用的阴极为金属硫化物修饰电极，这种电极的结构为：基底为金属，表层为金属硫化物修饰层，金属硫化物修饰层和基底之间存在过渡层，这种结构可使金属表面修饰层牢固地附着在金属基底上。本发明所使用的阴极电解液为有机电解液，有机电解液中包含有机溶剂和支持电解质，有机溶剂具有溶解CO2能力强、介电常数大、沸点高、熔点低、电化学窗口宽的优点，支持电解质具有在有机溶液中溶解度高、电化学窗口宽、成本低、易于制备的优点。利用金属硫化物修饰电极与电解液之间的协同耦合作用，可以大幅提高二氧化碳电还原效率，使生成一氧化碳的电流效率达到90～97%，电流密度达到27mA/cm2以上，槽电压降低至4.5V以下，24小时长周期电解实验结果表明，金属硫化物修饰电极的催化性能十分稳定。
附图说明
图1是本发明隔膜电解池的结构示意图。
图中：1-阴极，2-阳极，3-阴极室电解液，4-阳极室电解液，5-隔膜。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、用打磨的方法除去锌电极表面的固体杂质，然后将锌电极放入浓度为0.4mol/L的硫酸水溶液中浸泡，除去锌电极表面的氧化物；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面，使金属或合金的表层晶格发生累积畸变，产生大量的晶界、位错和缺陷，为渗硫过程提供理想的表面环境；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在130℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入气体流速为0.6L/min的硫蒸气，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，使含硫气体发生辉光放电，生成等离子体，等离子体中的硫正离子在电场作用下加速运动，轰击阴极表面，使金属表层温度升高，原子被活化，与此同时，活性硫原子或离子沿晶界、位错、缺陷向金属内部渗透，并与金属发生反应，在惰性气体保护下保温1~3小时，形成金属硫化物修饰电极。
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池（结构如图1所示）中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极1，惰性电极为阳极2，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液3为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液4为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
上述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm；惰性电极为石墨电极；隔膜电解池中隔膜5为全氟磺酸膜，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为4.5V；隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯；电解质为四烃基高氯酸铵，有机溶剂中电解质的浓度为0.1mol/L，向有机电解液中通入二氧化碳，得到二氧化碳饱和或接近饱和的溶液；阳极室电解液为含有浓度为0.2mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸。
本实施例中阴极上有一氧化碳析出，生成一氧化碳的电流效率达到95%，电流密度达到27mA/cm2，10天长周期电解实验结果表明，硫化锌修饰电极的电催化活性没有衰减，电极表面硫化物修饰层附着牢固。
实施例2
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、用打磨的方法除去银电极表面的固体杂质，然后将银电极放入浓度为0.2mol/L的硫酸水溶液中浸泡，除去银电极表面的氧化物；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面，使金属或合金的表层晶格发生累积畸变，产生大量的晶界、位错和缺陷，为渗硫过程提供理想的表面环境；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在180℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入气体流量为0.6L/min的硫化氢，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，使含硫气体发生辉光放电，生成等离子体，等离子体中的硫正离子在电场作用下加速运动，轰击阴极表面，使金属表层温度升高，原子被活化，与此同时，活性硫原子或离子沿晶界、位错、缺陷向金属内部渗透，并与金属发生反应，在惰性气体保护下保温1~3小时，形成金属硫化物修饰电极。
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池（结构如图1所示）中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极1，惰性电极为阳极2，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液3为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液4为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
上述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm；惰性电极为石墨电极；隔膜电解池中隔膜5为多孔油纸膜，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为3.9V；隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯；电解质为四丁基高氯酸铵，有机溶剂中电解质的浓度为0.5mol/L，向有机电解液中通入二氧化碳，得到二氧化碳饱和或接近饱和的溶液；阳极室电解液为含有浓度为0.2mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸氢钠。
本实施例中阴极上有一氧化碳析出，生成一氧化碳的电流效率达到97%，电流密度达到28mA/cm2，10天长周期电解实验结果表明，硫化银修饰电极的电催化活性没有衰减，电极表面硫化物修饰层附着牢固。
实施例3
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、用打磨的方法除去钼电极表面的固体杂质，然后将钼电极放入浓度为0.4mol/L的硫酸水溶液中浸泡，除去钼电极表面的氧化物；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面，使金属或合金的表层晶格发生累积畸变，产生大量的晶界、位错和缺陷，为渗硫过程提供理想的表面环境；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在300℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入气体流量为0.7L/min的二硫化碳，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，使含硫气体发生辉光放电，生成等离子体，等离子体中的硫正离子在电场作用下加速运动，轰击阴极表面，使金属表层温度升高，原子被活化，与此同时，活性硫原子或离子沿晶界、位错、缺陷向金属内部渗透，并与金属发生反应，在惰性气体保护下保温1~3小时，形成金属硫化物修饰电极。
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池（结构如图1所示）中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极1，惰性电极为阳极2，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液3为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液4为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
上述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm；惰性电极为石墨电极；隔膜电解池中隔膜5为多孔聚乙烯膜，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为3.9V；隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯；电解质为咪唑类离子液体，有机溶剂中电解质的浓度为1mol/L，向有机电解液中通入二氧化碳，得到二氧化碳饱和或接近饱和的溶液；阳极室电解液为含有浓度为0.2mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸氢钠。
本实施例中阴极上有一氧化碳析出，生成一氧化碳的电流效率达到96%，电流密度达到52mA/cm2，10天长周期电解实验结果表明，硫化钼修饰电极的电催化活性没有衰减，电极表面硫化物修饰层附着牢固。
实施例4
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、用打磨的方法除去钨电极表面的固体杂质，然后将钨电极放入浓度为0.3mol/L的硫酸水溶液中浸泡，除去钨电极表面的氧化物；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面，使金属或合金的表层晶格发生累积畸变，产生大量的晶界、位错和缺陷，为渗硫过程提供理想的表面环境；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在230℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入流量为0.6L/min的硫蒸气，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，使含硫气体发生辉光放电，生成等离子体，等离子体中的硫正离子在电场作用下加速运动，轰击阴极表面，使金属表层温度升高，原子被活化，与此同时，活性硫原子或离子沿晶界、位错、缺陷向金属内部渗透，并与金属发生反应，在惰性气体保护下保温1~3小时，形成金属硫化物修饰电极。
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池（结构如图1所示）中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极1，惰性电极为阳极2，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液3为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液4为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
上述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm；惰性电极为石墨电极；隔膜电解池中隔膜5为多孔聚苯咪唑膜，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为4.1V；隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯；电解质为咪唑类离子液体，有机溶剂中电解质的浓度为5mol/L，向有机电解液中通入二氧化碳，得到二氧化碳饱和或接近饱和的溶液；阳极室电解液为含有浓度为5mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸。
本实施例中阴极上有一氧化碳析出，生成一氧化碳的电流效率达到95%，电流密度达到30mA/cm2，10天长周期电解实验结果表明，硫化钨修饰电极的电催化活性没有衰减，电极表面硫化物修饰层附着牢固。
实施例5
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、用打磨的方法除去镍电极表面的固体杂质，然后将镍电极放入浓度为0.1mol/L的硫酸水溶液中浸泡，除去镍电极表面的氧化物；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面，使金属或合金的表层晶格发生累积畸变，产生大量的晶界、位错和缺陷，为渗硫过程提供理想的表面环境；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在450℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入流量为0.8L/min的硫蒸气，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，使含硫气体发生辉光放电，生成等离子体，等离子体中的硫正离子在电场作用下加速运动，轰击阴极表面，使金属表层温度升高，原子被活化，与此同时，活性硫原子或离子沿晶界、位错、缺陷向金属内部渗透，并与金属发生反应，在惰性气体保护下保温1~3小时，形成金属硫化物修饰电极。
该将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；在隔膜电解池（结构如图1所示）中，然后以金属硫化物修饰电极为阴极1，惰性电极为阳极2，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液3为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液4为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
上述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm；惰性电极为石墨电极；隔膜电解池中隔膜5为全氟磺酸膜，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为4.5V；隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯；电解质为四丁基高氯酸铵，有机溶剂中电解质的浓度为1mol/L，向有机电解液中通入二氧化碳，得到二氧化碳饱和或接近饱和的溶液；阳极室电解液为含有浓度为0.2mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸。
本实施例中阴极上有一氧化碳析出，生成一氧化碳的电流效率达到95%，电流密度达到22mA/cm2，10天长周期电解实验结果表明，硫化镍修饰电极的电催化活性没有衰减，电极表面硫化物修饰层附着牢固。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：用低温等离子体渗硫法，在金属或合金表层渗入硫元素，制得金属硫化物修饰电极；然后以金属硫化物修饰电极为阴极，惰性电极为阳极，在隔膜电解池中，将二氧化碳电还原为一氧化碳，所述隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，阳极室电解液为含有支持电解质的水溶液，阴极上得到一氧化碳，阳极上得到氧气。
2.根据权利要求1所述的将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：所述金属为Ag、Zn、Cu、Au、Fe、Mo、W、Ni、Re、Al、Cd或Ti，合金为按任意比例组成的所述金属的合金。
3.根据权利要求1所述的将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：所述金属硫化物修饰电极结构为：电极基底为金属或合金，电极表层为金属硫化物修饰层，基底与金属硫化物修饰层之间存在过渡层，使得金属硫化物修饰层牢固地附着在金属或合金的表面，金属硫化物修饰层的厚度为0.01～5μm。
4.根据权利要求1所述的将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：所述惰性电极为石墨电极、玻碳电极或IrO2·Ta2O5涂层钛电极。
5.根据权利要求1所述的将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：所述隔膜电解池中隔膜为全氟磺酸膜、多孔聚乙烯膜、多孔聚丙烯膜、多孔聚偏氟乙烯膜、多孔聚苯并咪唑膜、多孔硅油纸膜或多孔甲基硅树脂膜中的一种，二氧化碳电还原为一氧化碳过程中控制槽电压为3.5～4.5V。
6.根据权利要求1所述的将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：所述隔膜电解池的阴极室电解液为溶有二氧化碳的有机电解液，所述有机电解液包含有机溶剂和电解质；有机溶剂为碳酸丙烯酯、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N -二甲基甲酰胺中的一种或几种任意比例混合电解质；电解质为四烃基高氯酸铵、四烃基三氟甲基磺酸铵、四烃基对甲苯磺酸铵、咪唑类离子液体、吡啶类离子液体中的一种或几种按任意比例组成的混合电解质，烃基为含C1-C4的饱和烷烃，有机溶剂中电解质的浓度为0.1～5mol/L。
7.根据权利要求1所述的将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的使用方法，其特征在于：所述阳极室电解液为含有浓度为0.1～5mol/L支持电解质的水溶液，支持电解质为硫酸、磷酸二氢钾、硫酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、硫酸二氢钾中的一种或上述几种按任意比例组成的混合电解质支持电解质。
8.一种将二氧化碳电还原为一氧化碳的金属硫化物修饰电极的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、用打磨或酸浸的方法除去选定金属或合金上的杂质；
步骤2、经步骤1处理过的金属或合金，用高速喷丸轰击其表面；
步骤3、将经过步骤2处理过的金属或合金放进渗硫炉中，在130~450℃的温度条件下，抽真空至10Pa以下，通入硫化氢、二硫化碳或硫蒸气，然后以炉壳为阳极，以金属或合金为阴极，加载500~800V的高压直流电，形成金属硫化物修饰电极。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110699704A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-17 | 昆明理工大学 | 一种自支撑型硫化银催化二氧化碳还原电极材料的制备方法、产品及应用 |
| WO2024103645A1 (zh) * | 2022-11-17 | 2024-05-23 | 碳能科技（北京）有限公司 | 一种电化学还原co2催化电极的原位重生方法 |
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| CN103119204A (zh) * | 2010-07-29 | 2013-05-22 | 液体光有限公司 | 从二氧化碳电化学生产合成气 |
| CN105493340A (zh) * | 2013-06-27 | 2016-04-13 | 伊利诺伊大学董事会 | 用于二氧化碳转化的催化剂 |
| CN108286054A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-07-17 | 昆明理工大学 | 一种电解二氧化碳制一氧化碳的电解池隔膜和应用方法 |
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2019
- 2019-05-29 CN CN201910454693.4A patent/CN110158109A/zh active Pending
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