JP6591376B2 - 電気化学反応装置 - Google Patents
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Description
2H2O → 4H++O2+4e− ・・・(1)
2CO2+4H++4e− → 2CO+2H2O ・・・(2)
Claims (10)
- 二酸化炭素を含む第1の物質を含有する第1の電解液を収容するための第1の収容部と、第2の物質を含有する第2の電解液を収容するための第2の収容部と、を備える電解液槽と、
前記第1の収容部に配置された、前記第1の物質を還元するための第1の電極と、
前記第2の収容部に配置された、前記第2の物質を酸化するための第2の電極と、
前記第1の電極および前記第2の電極に電気的に接続された電源と、を具備し、
前記第1の電極は、複数の炭素繊維と、互いに隣り合う前記炭素繊維の間の空隙と、を有する多孔質導電体を備え、
前記空隙は、前記多孔質導電体を貫通し、
前記互いに隣り合う炭素繊維の間隔の最大値は、0.01mm以上0.1mm以下である、電気化学反応装置。 - 第1の入口と、第1の出口と、前記第1の入口および前記第1の出口に接続され、二酸化炭素を含む第1の物質を含有する第1の電解液を収容するための第1の収容部と、第2の入口と、第2の出口と、前記第2の入口および前記第2の出口に接続され、第2の物質を含有する第2の電解液を収容するための第2の収容部と、を備える電解液槽と、
前記第1の収容部に配置された、前記第1の物質を還元するための第1の電極と、
前記第2の収容部に配置された、前記第2の物質を酸化するための第2の電極と、
前記第1の電極および前記第2の電極に電気的に接続された電源と、を具備し、
前記第1の電極は、複数の導電性繊維と、互いに隣り合う前記導電性繊維の間の空隙と、を有する多孔質導電体を備え、
前記複数の導電性繊維は、前記第1の入口から前記第1の出口まで延在し、
前記空隙は、前記第1の入口から前記第1の出口まで前記第1の電解液が流れる流路として働く、電気化学反応装置。 - 前記第1の電極は、前記多孔質導電体の表面に接する金属層を有する、請求項1または請求項2に記載の電気化学反応装置。
- 前記金属層は、金、銀、白金、銅、亜鉛、およびニッケルから選ばれる少なくとも一つの元素を含む、請求項3に記載の電気化学反応装置。
- 前記第1の電極は、前記多孔質導電体の表面または前記金属層の表面に結合された第4級カチオンを含む修飾有機分子を有する、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電気化学反応装置。
- 前記第2の電極は、空隙を有する第2の多孔質導電体を備え、
前記第2の多孔質導電体の前記空隙は、前記第2の多孔質導電体を貫通する、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電気化学反応装置。 - 前記電源は、前記第1の電極に電気的に接続された第1の面と前記第2の電極に電気的に接続された第2の面とを有する光電変換体を備える、請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の電気化学反応装置。
- 前記第2の物質は、水を含む、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の電気化学反応装置。
- 前記電解液槽の一方向に沿って前記第2の収容部に配置された複数の前記第2の電極と、
前記一方向に沿って前記第1の収容部と前記電解液槽の外部とを接続する流路と、をさらに具備し、
前記多孔質導電体は、前記複数の第2の電極のそれぞれに重畳する、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の電気化学反応装置。 - 前記電解液槽は、前記一方向に沿って長さを有する円筒形状を有し、
前記複数の第2の電極は、それぞれ前記電解液槽の内周面に沿って配置され、
前記多孔質導電体は、前記複数の第2の電極よりも前記電解液槽の中心軸に近い、請求項9に記載の電気化学反応装置。
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