[发明专利]一种相界面电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法及装置

权利要求书

1.一种相界面电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于：采用与水不互溶且溶有大量二氧化碳的有机电解液为阴极电解液，选用含有支持电解质的水溶液为阳极电解液，阴、阳极电解液之间不互溶，二者中间形成相界面，通过电化学催化还原二氧化碳制备得到一氧化碳。

2.根据权利要求1所述的相界面电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于：所述阴极电解液中支持电解质为季铵盐、咪唑类离子液体或吡啶类离子液体，或上述支持电解质的任意混合物；阴极电解液中所使用的有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯和二氯甲烷中的任一种，或上述有机溶剂的任意混合物；

作为阴极电解液支持电解质的季铵盐的化学结构式为：

R₁、R₂、R₃、R₄为C₁-C₅的碳氢链；X^-为ClO₄^-、(CF₃SO₂)₂N^-、CF₃SO₃^-、CF₃COO^-、HCO₃^-、H₂PO₄^-、HSO₄^-、Cl^-、Br^-、I^-；

作为阴极电解液支持电解质的咪唑类离子液体的化学结构式为：

R₁、R₂为C₁-C₅的碳氢链；M、N为连接到碳氢链上的氢原子或官能团，官能团为：—CN或—NO₂；X^-为(CF₃SO₂)₂N^-、CF₃COO^-、CF₃SO₃^-、HCO₃^-、HSO₄^-、H₂PO₄^-、Br^-、Cl^-、I^-；

作为阴极电解液支持电解质的吡啶类离子液体的化学结构式为：

R₁、R₂为C₁-C₅的碳氢链；M为连接到碳氢链上的氢原子或官能团，官能团为：—CN或—NO₂；X^-为(CF₃SO₂)₂N^-、CF₃COO^-、CF₃SO₃^-、HCO₃^-、HSO₄^-、H₂PO₄^-、Br^-、Cl^-、I^-。

3.根据权利要求1所述的相界面电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于：所述阳极电解液的支持电解质为硫酸、硫酸氢钾、硫酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠、碳酸氢钠或碳酸氢钾，溶剂为水。

4.根据权利要求2或3任一所述的相界面电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于：所述相界面电化学催化还原过程中阴极采用Zn、Ag、Au电极中的一种，或上述金属的合金，阳极采用IrO₂·Ta₂O₅涂层钛阳极、玻碳电极或石墨电极中的一种。