| 膜电极构型CO2还原电解单池的稳定性研究 |
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| 作者姓名： | 毛庆 李冰玉 景维云 赵健 刘松 黄延强 杜兆龙 |
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| 作者单位： | 1. 大连理工大学化工学院,辽宁 大连 116023
2. 中国科学院大连化学物理研究所,航天催化与新材料研究室,辽宁 大连 116023
3. 全球能源互联网研究院,北京 102200 |
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| 基金项目： | 辽宁省自然科学基金项目（No. 201602162）、大连理工大学GF创新基金项目（No. DUT18GF308）和国家电网公司科技项目（No. SGRI-DL-71-16-015）资助 |
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| 摘 要： | 电化学还原CO2可实现CO2的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术. 本文提出了一种膜电极（membrane electrode assembly,MEA）构型CO2还原电解单池的结构设计,可同步实现气体扩散阴极两侧CO2的供给与电解质液层的更新. 基于该MEA构型电解池,实验考察了电解质液层中KHCO3浓度和更新与否对氮掺杂石墨烯锚定的Ni电极表面CO2电还原制备CO的反应活性、产物分布与稳定性的影响. 结果表明,若电流密度低于5 mA·cm-2,KHCO3浓度显著影响电解电势而非产物分布. CO2还原电解单池在稳定运行中存在着“可逆”与“不可逆”两种衰减模式. 其中,阴极/电解质界面处催化剂的流失是 “不可逆”衰减形成的原因;而电解质液层中KHCO3溶液的流失导致了MEA构型CO2还原单池的“可逆”衰减,周期性更新KHCO3电解质是降低其“可逆”衰减的有效方法.
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| 关 键 词： | 二氧化碳电还原 膜电极 电解池 稳定性 |
| 收稿时间： | 2019-03-05 |
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