电解液组成对CO_2电化学还原效率的影响

为了考察电解液组成(溶剂和支持电解质)对CO_2电还原效率的影响,以金属银为工作电极,在三电极电解槽中进行了恒电位电解及循环伏安扫描实验。结果表明:相比于二甲基甲酰胺(DMF)和甲醇,用乙腈作溶剂时产物CO法拉第效率最高;强酸作为阳极液支持电解质可以降低CO_2还原过电位并提高CO部分电流密度;离子液体作为阴极液支持电解质可以全面提高CO_2还原效率。研究不同离子液体的催化行为,发现离子液体中阳离子部分对CO部分电流密度的影响比阴离子的影响更明显,进一步证实了咪唑阳离子对还原CO_2起主要催化作用。     

卤族元素对Ag电极电催化还原CO2的影响

通过在电解液中加入卤族元素，系统地研究了卤族元素对于CO的选择性和反应速率的影响。结果表明，卤族元素对于CO₂的还原反应具有促进作用，并按照Cl^- < Br^- < I^-的顺序递增。Cl^-和Br^-对CO₂还原反应和析氢反应都具有催化作用，而I^-的存在加快了CO的生成，对析氢反应没有明显影响。在过电势为590 mV时，CO在有I-溶液中的选择性是无I^-溶液的28倍。经过表征和分析后得出，I^-具有较强的吸附性能，通过化学吸附使催化剂表面形貌发生改变，CO的活性位增多，加快其反应速率。同时，I^-在反应过程中易向反应表面传输负电荷，增加与碳原子的相互作用，从而提高CO的生成速率。