JPS62280385A - 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 - Google Patents
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Info
- Publication number
- JPS62280385A JPS62280385A JP61125223A JP12522386A JPS62280385A JP S62280385 A JPS62280385 A JP S62280385A JP 61125223 A JP61125223 A JP 61125223A JP 12522386 A JP12522386 A JP 12522386A JP S62280385 A JPS62280385 A JP S62280385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic reduction
- electrode
- electrolytic
- carbon dioxide
- current density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 30
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims description 15
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 title claims description 13
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 abstract description 3
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- -1 carbon monoxide organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、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。
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４こ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）容液中
に二酸化炭素を吹き込み電解還元して一酸化炭素および
蟻酸、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。
合物の生成方法として、従来炭酸水素塩等の水）容液中
に二酸化炭素を吹き込み電解還元して一酸化炭素および
蟻酸、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、即ちカドミウム板、鉛板等を用いていたので、
電流密度が５ｍＡ／ｃｆｆｌ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。
の電極、即ちカドミウム板、鉛板等を用いていたので、
電流密度が５ｍＡ／ｃｆｆｌ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。
（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。
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１８木部とから成
る反応層を有するガス拡散電極を用いることを特徴とす
るものである。
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１８木部とから成
る反応層を有する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に浸透し二
酸化炭素は反応層の撥水部に積極的に浸透拡散して電解
液と接触し、活発に還元反応が行われるので、一酸化炭
素有機化合物の生成が能率良く行われ、生産性が向上す
る。
電極を用いるので、電解液は反応層の親水部に浸透し二
酸化炭素は反応層の撥水部に積極的に浸透拡散して電解
液と接触し、活発に還元反応が行われるので、一酸化炭
素有機化合物の生成が能率良く行われ、生産性が向上す
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（ＫＨＣＯ３）水溶液を０．１１入れ、陽極
としてｐｔ綱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、即ち鉛を担持した親水性の
カーボンブラック（平均粒径４２０人）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鰭、幅１００量宵、高さ１００ｎの反応層に撥水
性のカーボンブラ・ツク（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龍、幅１２０龍、高さ１２（ｈａ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２００
ｍ Ａ ／ ＣＩＩ＋で１０分間電解したところ蟻酸
が７０〜７５％の電流効率で得られた。
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（ＫＨＣＯ３）水溶液を０．１１入れ、陽極
としてｐｔ綱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、即ち鉛を担持した親水性の
カーボンブラック（平均粒径４２０人）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鰭、幅１００量宵、高さ１００ｎの反応層に撥水
性のカーボンブラ・ツク（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龍、幅１２０龍、高さ１２（ｈａ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２００
ｍ Ａ ／ ＣＩＩ＋で１０分間電解したところ蟻酸
が７０〜７５％の電流効率で得られた。
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０．５１入れ、電解還元電極
（陰極）として厚さ０．５龍、幅１００＝ｎ、高さ１０
０龍の鉛板をセントし、炭酸水素塩（ＫＨＣＯ３）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１．４〜１．４５Ｖ、電
流密度４．８ｍＡ／ｃ＋ｄで６０分間電解したところ、
蟻酸が電流効率で７６．５％に相当する量が得られた。
塩（ＫＨＣＯ，）水溶液を０．５１入れ、電解還元電極
（陰極）として厚さ０．５龍、幅１００＝ｎ、高さ１０
０龍の鉛板をセントし、炭酸水素塩（ＫＨＣＯ３）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１．４〜１．４５Ｖ、電
流密度４．８ｍＡ／ｃ＋ｄで６０分間電解したところ、
蟻酸が電流効率で７６．５％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。
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
電極の反応層を形成する素材である触媒を担持した親水
性のカーボンブラックは、Ａｕ、Ｃｎ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｓ
ｎ、Ｉｎ等の金属又は合金およびＧａＰ、ＧａＡｓ、等
の半導体微粒子でも良い。これら反応層に用いる触媒を
変えることによって有機物の生成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。
電極の反応層を形成する素材である触媒を担持した親水
性のカーボンブラックは、Ａｕ、Ｃｎ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｓ
ｎ、Ｉｎ等の金属又は合金およびＧａＰ、ＧａＡｓ、等
の半導体微粒子でも良い。これら反応層に用いる触媒を
変えることによって有機物の生成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
する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（行われ、有段化合物、換言すれば有機合成材
の原料と燃料が能率良く生成できて生産性が高く、太陽
発電玉名ルギー等の蓄積に有用である。
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
する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（行われ、有段化合物、換言すれば有機合成材
の原料と燃料が能率良く生成できて生産性が高く、太陽
発電玉名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
木尾 哲
古層 長−
Claims (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する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による一酸化炭素お
よび有機化合物の生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125223A JPH0631450B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125223A JPH0631450B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280385A true JPS62280385A (ja) | 1987-12-05 |
| JPH0631450B2 JPH0631450B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=14904885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61125223A Expired - Lifetime JPH0631450B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631450B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104959135A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-07 | 华中师范大学 | 一种纳米锌催化剂及基于纳米锌催化剂高效催化co2还原co的方法 |
| JP6162355B1 (ja) * | 2017-03-22 | 2017-07-12 | 東京瓦斯株式会社 | カーボン材料生成システム |
| JP2018154898A (ja) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | 株式会社東芝 | 電気化学反応装置 |
| US10494726B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-12-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrolytic device |
| CN112725823A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-30 | 大连理工大学 | 一种高效利用电能进行煤氧化和二氧化碳还原的耦合工艺 |
| CN113564624A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-29 | 华中科技大学 | 一种回收铅材料用于二氧化碳还原制甲酸盐的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6492676B2 (ja) * | 2015-01-15 | 2019-04-03 | 株式会社豊田中央研究所 | 還元反応用電極及びそれを用いた反応デバイス |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56127782A (en) * | 1980-02-11 | 1981-10-06 | Ppg Industries Inc | Solid polymer electrolyte and method |
| JPS5740227A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-05 | Canon Inc | Liquid crystal display device |
| JPS58110684A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-07-01 | ザ・ブリテイツシユ・ペトロレアム・コンパニ−・ピ−・エル・シ− | 電気化学的方法 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61125223A patent/JPH0631450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56127782A (en) * | 1980-02-11 | 1981-10-06 | Ppg Industries Inc | Solid polymer electrolyte and method |
| JPS5740227A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-05 | Canon Inc | Liquid crystal display device |
| JPS58110684A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-07-01 | ザ・ブリテイツシユ・ペトロレアム・コンパニ−・ピ−・エル・シ− | 電気化学的方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104959135A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-07 | 华中师范大学 | 一种纳米锌催化剂及基于纳米锌催化剂高效催化co2还原co的方法 |
| US10494726B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-12-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrolytic device |
| JP2018154898A (ja) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | 株式会社東芝 | 電気化学反応装置 |
| JP6162355B1 (ja) * | 2017-03-22 | 2017-07-12 | 東京瓦斯株式会社 | カーボン材料生成システム |
| JP2018159093A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 東京瓦斯株式会社 | カーボン材料生成システム |
| CN112725823A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-30 | 大连理工大学 | 一种高效利用电能进行煤氧化和二氧化碳还原的耦合工艺 |
| CN112725823B (zh) * | 2020-12-07 | 2021-11-19 | 大连理工大学 | 一种高效利用电能进行煤氧化和二氧化碳还原的耦合工艺 |
| CN113564624A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-29 | 华中科技大学 | 一种回收铅材料用于二氧化碳还原制甲酸盐的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0631450B2 (ja) | 1994-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lu et al. | Recent developments in the technology of sulphur dioxide depolarized electrolysis | |
| US4311569A (en) | Device for evolution of oxygen with ternary electrocatalysts containing valve metals | |
| US4528083A (en) | Device for evolution of oxygen with ternary electrocatalysts containing valve metals | |
| CN104846397A (zh) | 一种用于电化学还原co2制甲酸的电极及其制备方法和应用 | |
| EP0931855A1 (en) | Production of hydrogen from water using photocatalyst-electrolysis hybrid system | |
| CN113136597B (zh) | 一种铜锡复合材料及其制备方法和应用 | |
| Assunção et al. | A study of the hydrogen evolution reaction on a Ni/NiFeS electrodeposited coating | |
| Singh et al. | Preparation of electrodeposited thin films of nickel-iron alloys on mild steel for alkaline water electrolysis. Part I: studies on oxygen evolution | |
| JPH01205088A (ja) | 二酸化炭素の電解還元方法 | |
| JPS62280385A (ja) | 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 | |
| CN114752956A (zh) | 一种贵金属微量掺杂类异质结纳米多孔高熵合金电极及其制备方法和应用 | |
| JPH07258877A (ja) | ガスの電解還元方法 | |
| Bhardwaj et al. | Nanostructured Cu foam and its derivatives: emerging materials for the heterogeneous conversion of CO 2 to fuels | |
| CN111939914A (zh) | 一种利用废弃铜箔制备高活性三元金属析氧催化剂的方法 | |
| US8192609B2 (en) | Cobalt oxyfluoride catalysts for electrolytic dissociation of water | |
| CA2503244C (en) | One-step electrosynthesis of borohydride | |
| JPH06158374A (ja) | 蟻酸の製造方法 | |
| CN110665509B (zh) | 一种枝晶形貌FeNi3相电催化剂粉末的制备方法及其应用 | |
| JPH0693485A (ja) | 二酸化炭素の還元方法 | |
| KR20210066448A (ko) | 이산화탄소 환원용 전극 제조방법 및 이에 의해 제조된 이산화탄소 환원용 전극을 포함하는 이산화탄소 환원 장치 | |
| ITFI20070078A1 (it) | Elettrocatalizzatori comprendenti metalli nobili depositati su materiali a base di nichel, loro preparazione ed uso e celle a combustibile che li contengono. | |
| Miura et al. | Highly active Ag/C electrode for oxygen depolarized chlor-alkali electrolytic cell | |
| KR101634794B1 (ko) | 효소 및 금속을 포함하는 복합촉매, 막-전극접합체, 전기화학 셀 및 이들을 이용한 이산화탄소로부터 개미산을 제조하는 방법 | |
| JPS63317689A (ja) | 電解装置 | |
| CN112007636B (zh) | 利用恒电流共沉积制备石墨烯量子点掺杂贵金属纳米管阵列的方法 |