JP2010533784A5

JP2010533784A5 -

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Publication number: JP2010533784A5
Application number: JP2010516272A
Authority: JP
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2028-07-11

Description

カソードで生成されるＣＯ及びＨ_２は、その後Ｃｕ及びＮｉ系触媒上で反応して高収率のメタノール（ＣＨ_３ＯＨ）を生成する。

上述の化学反応用の特定の条件は通常、熟練した化学者に知られており、反応のために最適な条件を直ちに定めることができる。典型的な収量は、ＣＯ_２の量基準で約６０〜１００％、好ましくは約７５〜９０％、より好ましくは約８５〜９５％である。適切な電圧、すなわちＡｇ^０／ＡｇＣｌ電極に対して約−１．５〜−４Ｖで、約１：２の比率のＣＯとＨ_２とをカソードにて良好なクーロン効率で生成することができる。

Claims

入手可能な二酸化炭素源の再利用および還元的変換によってメタノールを製造する環境的に有益な方法であって、
第一のセル部にアノードを、第二のセル部に金属カソード電極を具え、かつアルキルアンモニウムハロゲン化物、アルカリ炭酸塩若しくはそれらの組み合わせの一つ以上の電解質である、水溶液又はメタノール水溶液をも含有する分割された電気化学セルを設ける工程と、
第二のセル部内に既存の資源から二酸化炭素を再利用する工程と、
第二のセル部内で再利用された二酸化炭素、および第二のセル部内の溶液を電気化学的に還元して、そこで一酸化炭素および水素ガスを含む反応混合物を生産する工程と、
第二のセル部から反応混合物の一酸化炭素および水素ガスを得て、触媒存在下で反応混合物を直接反応させてメタノールを生成し、かつアノードで第一のセル部中に酸素を生成して大気の二酸化炭素を減少させることによって環境に利益を与える工程とを含む方法。
前記反応混合物中に、セルの外側から水素を添加することなく、一酸化炭素に対する水素ガスのモル比を２以上として、一酸化炭素及び水素ガスを得られる請求項１に記載の方法。
前記一酸化炭素及び水素ガスが前記反応混合物中に１：２〜１：２．１の比で存在する工程を含む請求項１に記載の方法。
前記電解質が、一つ以上の多価アルキルアンモニウムハロゲン化物、一つ以上のアルカリ炭酸塩或いは重炭酸塩と、メタノール又は水とを含む請求項１に記載の方法。
前記一つ以上の多価アルキルアンモニウムハロゲン化物が、テトラブチルアンモニウムハロゲン化物である請求項４に記載の方法。
前記テトラブチルアンモニウムハロゲン化物が、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムヨージド又はこれらの混合物からなる群より選ばれる請求項５に記載の方法。
前記アルカリ炭酸塩が、ナトリウム重炭酸塩又はカリウム重炭酸塩を含む請求項１に記載の方法。
前記金属カソード電極が、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｈｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｐｂ又はＰｔ電極である請求項１に記載の方法。
前記金属カソード電極が、金電極である請求項８に記載の方法。
前記電気化学的還元が、Ａｇ／ＡｇＣｌ参照電極に対して−１．５〜−４Ｖの電圧の適用を含む請求項１に記載の方法。
前記既存の資源が、化石燃料火力発電所又は工場、天然ガス付随の資源、或いは地熱井からの排出蒸気であり、二酸化炭素を前記既存の資源から得ることを含む請求項１に記載の方法。
前記既存の資源が大気中にあり、さらに、適切な吸着剤上に既存の資源の二酸化炭素を吸着させ、次いで吸着剤を処理してそこから吸着された二酸化炭素を放出させることによって、前記既存の資源からの二酸化炭素を得る工程を含む請求項１に記載の方法。
前記吸着剤が、充分な加熱によって又は吸着剤を充分な減圧にさらすことによって処理されて、吸着された二酸化炭素を放出する請求項１２に記載の方法。
二酸化炭素の電気化学的還元用電気エネルギーが、原子力発電、水力発電、風、地熱又は太陽熱に基づくエネルギー源から供給される請求項１に記載の方法。
入手可能な二酸化炭素源の再利用および還元的変換によってメタノールを製造する環境的に有益な方法であって、
第一のセル部にアノードを、第二のセル部に貴金属カソード電極を具え、かつ第二のセル部はテトラブチルアンモニウムハロゲン化物またはアルカリ炭酸塩の一つ以上の電解質である、水溶液又はメタノール水溶液をも含有する分割された電気化学セルを設ける工程と、
第二のセル部内に既存の資源から二酸化炭素を再利用する工程と、
第二のセル部内で再利用された二酸化炭素、および第二のセル部内の溶液を、電圧を添加することによって電気化学的に還元して、そこで、電気化学セルの外側から水素を加えることなく、過剰な量の水素ガスを反応混合物に含む、一酸化炭素および水素ガスを含む反応混合物を生産し、かつ第一のセル部のアノードで酸素を生産する工程と、
第二のセル部から反応混合物の一酸化炭素および水素ガスを得て、触媒存在下で反応混合物を直接反応させてメタノールを生成し、かつアノードで第一のセル部において酸素を生成して大気の二酸化炭素を減少させることによって環境に利益を与える工程とを含む方法。
既存の供給源が、化石燃料燃焼力または工場、供給源を伴う天然ガス、地熱井戸または大気からの排気流であり、二酸化炭素が前記既存の供給源から得られ、核、水力、風力、地熱または太陽光の発電に基づくエネルギー源から、電気化学的還元で電気エネルギーを提供し、したがって環境の利益を提供する請求項１５に記載の方法。
前記一酸化炭素及び水素ガスが前記反応混合物中に１：２〜１：２．１の比で存在し、金属カソード電極は金電極であり、電圧をＡｇ／ＡｇＣｌ対照電極に対して−１．５〜−４Ｖの範囲で印加する工程を含む請求項１６に記載の方法。