[发明专利]电化学反应装置

说明书

本发明提供一种电化学反应装置。实施方式的二氧化碳的电化学反应装置具备：反应槽，其具备用于收容含有二氧化碳的第1电解液的第1收容部、和用于收容含有水的第2电解液的第2收容部；还原电极，其配置于第1收容部中；氧化电极，其配置于第2收容部中；电源，其与还原电极和氧化电极电连接；和第3收容部，其用于使在第1收容部中生成的第1气体成分与所述第1气体成分生成后的所述第1电解液混合。

本申请以日本专利申请2016-210850(申请日：10/27/2016)为基础，从该申请享有优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及电化学反应装置。

背景技术

近年来，出于能量问题、环境问题的观点考虑，进行人工光合作用技术的开发，在该人工光合作用技术中，模仿植物的光合作用而人工地使用太阳光等可再生能量，对二氧化碳进行电化学还原而产生可储藏的化学能源。

实现人工光合作用技术的电化学反应装置例如具备：光电转换层，其使用了半导体；氧化反应用电极，其对水(H2O)进行氧化而生成氧(O2)；还原反应用电极，其对二氧化碳(CO2)进行还原而生成碳化合物。在这样的光电化学反应装置中，通过使与光电转换层电连接的氧化反应用电极和还原反应用电极浸渍于溶解有CO2的水中，进行CO2的还原反应。

氧化反应用电极例如具有在光催化剂的表面设置有对H2O进行氧化的氧化催化剂的构造，利用光能获得电位。还原反应用电极例如具有在光催化剂的表面设置有对CO2进行还原的还原催化剂的构造，与氧化反应用电极电连接。还原反应用电极通过从氧化反应用电极获得电子，对CO2进行还原而生成一氧化碳(CO)、甲酸(HCOOH)、甲醇(CH3OH)、甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、乙烷(C2H6)、乙二醇(C2H6O2)等碳化合物。其中，在一氧化碳、甲烷等气体还原产物中混合存在未反应的CO2。

若在气体还原产物中含有未反应的CO2，则对还原产物的纯度、使用了它们的合成工艺的生产率产生影响，因此，需要去除还原产物中的CO2。作为从还原产物中去除CO2的方法，想到化学吸附法、膜分离等以往的CO2分离法，但工序数增加、并且分离所花费的能量较大，因此，难以提高系统整体的能量效率。

发明内容

实施方式的发明要解决的课题在于提供一种能够简便且以低能量从还原反应产物中去除未反应的CO2的电化学反应装置，提高还原反应产物的生成效率。

实施方式的电化学反应装置具备：反应槽，其具备用于收容含有二氧化碳的第1电解液的第1收容部、和用于收容含有水的第2电解液的第2收容部；还原电极，其配置于所述第1收容部；氧化电极，其配置于所述第2收容部；电源，其与所述还原电极和所述氧化电极连接；第3收容部，其用于使在所述第1收容部中生成的第1气体成分与所述第1气体成分生成后的所述第1电解液混合。

附图说明