JPH01205088A - 二酸化炭素の電解還元方法 - Google Patents

二酸化炭素の電解還元方法

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JPH01205088A
JPH01205088A JP63029932A JP2993288A JPH01205088A JP H01205088 A JPH01205088 A JP H01205088A JP 63029932 A JP63029932 A JP 63029932A JP 2993288 A JP2993288 A JP 2993288A JP H01205088 A JPH01205088 A JP H01205088A
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JP
Japan
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electrode
catalyst
carbon dioxide
electrolytic reduction
metal complex
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Application number
JP63029932A
Other languages
English (en)
Inventor
Choichi Furuya
長一 古屋
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Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Original Assignee
Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、二酸化炭素の電解還元による有機化合物の生
成方法の改良に関する。
(従来の技術) 二酸化炭素の電解還元による一酸化炭素および有機化合
物の生成方法として、従来炭酸水素塩等の水溶液中に二
酸化炭素を吹き込み電解還元してギ酸、メタン、エタン
等の有機化合物を生成する方法が知られている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記の方法では電解還元電極(陰極)に通常
の電極、即ち銅板、カドミウム板、鉛板等を用いていた
ので、電流密度が5mA/c++1以下と低くて甚だ有
機化合物の生成能率が悪く、生産性が低いものであった
。さらに、使用できる金属は少なく、触媒としての選択
の幅が小さいものである。
(発明の目的) 本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、
一酸化炭素および有機化合物の生成能率が良く、生産性
の高い生成物の選択性大きい二酸化炭素の電解還元によ
る有機化合物の生成方法を提供することを目的とするも
のである。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するための本発明は、二酸化炭素を電
解還元し、一酸化炭素および有機化合物を生成するに於
いて、電解還元電極に微細な親水部と撥水部とから成る
反応層を有しかつ触媒として金属錯体を担持したガス拡
散電極を用いることを特徴とするものである。
(作用) 上記のように本発明の方法は、電解還元電極にガス拡散
電極を用いるので、電解液は反応層の親水部の触媒であ
る金属錯体に浸透し二酸化炭素は反応層の塩水部に積極
的に浸透拡散して電解液と接触し、触媒上で活発に還元
反応が行われるので、一酸化炭素および有機化合物の生
成が能率良く行われ、生産性が向上する。さらに金属錯
体は多数あるので、中心金属等を変えれば生成物の選択
性が向上する。
(実施例) 本発明による二酸化炭素の電解還元による有機化合物の
生成方法の一実施例を説明する。電解槽中に0.5Mの
炭酸水素塩(KHCOs)水溶液を0.11入れ、陽極
としてptv!4をイオン交換膜(ナフィオン117)
を隔膜として用い、電解還元電極(陰極)として微細な
親水部と撥水部から成る反応層、即ちコバルトフタロシ
アニンと撥水性カーボンブラック(平均粒径420人)
とポリ四弗化エチレン粉末(平均粒径0.3μ)とを混
合し成形して成る厚さ0 、1 mm、幅100M、高
さ100閾の反応層に撥水性のカーボンブラック(平均
粒径420人)とポリ四弗化エチレン粉末 (平均粒径0.3μ)とを混合成形して成る厚さ0.4
価、幅120+nn+、高さ120mmのガス拡散層を
接合して成るガス拡散電極をセットし、二酸化炭素を電
極背面より50m1/min供給し、電解還元した処、
電解電位(対5CE)が1.4〜1.45V、電流密度
80mA/c+flで10分間電解したところ一酸化炭
素が95〜100%の電流効率で得られた。二酸化炭素
の流速を増加させても一酸化炭素の生成効率は変化しな
かった。500m1/minの流速では一酸化炭素が1
00%生成する。一酸化炭素を100mR/minの流
速で供給したところ、水素が発生するだけで、一酸化炭
素は反応せず、コバルトフタロシアニンは選択性が優れ
ていることがわかった。
同様にスズフタロシアニンを用いた電極では80mA/
cIilの電流密度で50〜60%の電流効率でギ酸が
生成した。一酸化炭素を供給してもギ酸が生成しなかっ
た。錯体を変えることによって生成物が容易に変えられ
ることがわかった。
一方従来法により、即ち電解槽中に0.5Mの炭酸水素
塩(KHCO,)水溶液を0.52入れ、電解還元電極
(陰極)として厚さ0 、5 mm、幅100mm、高
さ100mmの鉛板をセットし、炭酸水素塩(KHCO
,)水溶液に二酸化炭素を0.217分吹き込んで、電
解還元した処、電解電位(対5CE)が1.4〜1.4
5V、電流密度4.8mA/cfで60分間電解したと
ころ、ギ酸が電流効率で64.5%に相当する量が得ら
れた。
以上の結果で明らかな通り本発明の実施例は、従来法に
比べ電流密度が著しく高く、電極面積当りの有機化合物
の生成量が著しく多いことが判る。
尚、本1発明に於いて電解還元電極として用いるガス拡
散電極の反応層に触媒としての金属錯体、例えば各種フ
タロシアニン、ポルフィリン、ベルリン酸を担持できれ
ば導電性は小さくてもよい。
これら反応層に用いる触媒は金属錯体の中心金属を変え
ることによって生成する有機物を変えることができる。
炭酸ガスの供給はガス室側のみならず電解液側にふきこ
んでもよいものである。
(発明の効果) 以上の説明で判るように本発明の二酸化炭素の電解還元
による一酸化炭素および有機化合物の生成方法は、電解
還元電極に微細な親水部と撥水部とから成る反応層を有
し、かつ触媒として金属錯体を担持したガス拡散電極を
用いるので、二酸化炭素の電解還元が効率良く行われ、
有機化合物が能率良く生成できて生産性が高く、太陽発
電エネルギー等の蓄積に有用である。
出願人  田中貴金属工業株式会社 古屋 長−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  二酸化炭素を電解還元し、一酸化炭素および有機化合
    物を生成するに於いて、電解還元電極に微細な親水部と
    撥水部から成る反応層を有し、かつ触媒として金属錯体
    を担持したガス拡散電極を用いることを特徴とする二酸
    化炭素の電解還元方法。
JP63029932A 1988-02-10 1988-02-10 二酸化炭素の電解還元方法 Pending JPH01205088A (ja)

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