密闭空间内CO2一步转化生成CO和O2的研究

利用燃料电池技术，一步实现CO2向O2和代氢燃料CO的转化。阴极为气体扩散电极，电沉积法制备的催化剂为Cu、Ag、Au、Fe、Pd、Pt或其合金，其研究以提高阴极电化学CO2还原时的电流效率、使用寿命和CO2还原生成CO的选择性为目的，阳极的电催化剂为碳黑负载的Pt或Pt合金，并采用比表面积大的载体材料和特殊的催化剂沉积技术实现Pt微晶的高度分散。电解液采用KHCO3水溶液或不同配比的复配KOH/甲醇溶液。通过电池结构材料、双极板结构、流场设计的研究，设计、制作并组装全电池，在密闭空间模拟舱内，最终实现阴极上CO2电化学还原为CO，阳极上产出O2。此外，通过在线监测、产物分析等手段，推断出CO2电化学转化为CO和O2的机理，并获得电池内的传质、传热和电化学反应的数学解析。本研究为在潜艇和载人航天器密闭空间内的应用提供预研成果。