功能化离子液体中CO2的吸收活化和光电催化还原研究

Photoelectrocatalytic conversion of greenhouse gas CO2 is one of the key scientific issues to achieve a low carbon economy and sustainable development. In this project, a series of functionalized ionic liquids will be synthesized and characterized.Then the solubility and mass transfer properties of CO2 in the prepared ionic liquids will be determined to investigate the functionalization of ionic liquids on the viscosity of ionic liquids and on the the solubility and mass transfer properties of CO2 in them. At last, the functionalized ionic liquids will be used as reaction medium and electrolyte to carry out the research of photoelectrocatalytic conversion of CO2. The emphasis of this research will be put on exploring the relationship between physiochemical properties of ionic liquids and conversion efficiency, product selectivity and reduction overpotential of CO2. The aim of this research is to reveal the influence of dissolved quantity, mass transfer rate, existing state, and reducing potential of CO2 on the photoelectrocatalytic transformation of CO2. It is expected that this project will provide some important information for the fixation and utilization of greenhouse gas CO2.

温室气体CO2的吸收和光电催化转化是实现低碳经济和可持续发展的关键科学问题之一。本项目拟在设计、合成一系列功能化离子液体并表征其物理化学性质的基础上，测定CO2在功能化离子液体中的吸收溶解和传输性质，考察离子液体的功能化对其溶解CO2能力、离子液体粘度和CO2传质过程的影响规律；以功能化离子液体为反应介质和电解质，研究CO2的光电催化转化，探索光电催化过程中功能化离子液体的物理化学性质与CO2的转化效率、产物选择性、还原过电位等之间的关系，揭示CO2在离子液体中溶解量、传质速率、存在状态、还原电位等对CO2光电催化转化的影响规律，初步阐明离子液体的功能化在CO2光电转化过程中的吸收活化作用机制。期望本项目的实施能为温室气体CO2的固定和利用提供一些重要的信息。

本项目在设计、合成了一系列离子液体并表征其物理化学性质的基础上，测定了CO2在功能化离子液体中的吸收溶解情况，考察了离子液体的功能化对其溶解CO2能力和CO2传质过程的影响规律；以功能化离子液体为反应介质和电解质，研究了CO2的光电催化转化，探索了光电催化过程中功能化离子液体的物理化学性质与CO2的转化效率、产物选择性、还原过电位等之间的关系，揭示了CO2在离子液体中溶解量、还原电位等对CO2光电催化转化的影响规律，初步阐明了离子液体的功能化在CO2光电转化过程中的吸收活化作用机制。因此，本项目的相关研究为离子液体在CO2光电转化过程中的应用提供了重要的实验数据和理论依据。