Катод відновлення карбон діоксиду

1. Катод відновлення карбон діоксиду, що складається з шару провідного органічного каталізатора, нанесеного на підкладку, який відрізняється тим, що як каталізатор використовують органічні сполуки з електронною провідністю, нанесені на підкладку хімічно з органічних розчинів. 3 18467 4 діленою парою електронів, зокрема хінолінієм, рехідних металів з високими акцепторними власпіразинієм і їх похідними, N-метилфеназинієм тивостями та здатністю до комплексоутворення. (NMP), та аніон-радикалом з сильними акцепторВведення до складу покриття катіон-радикалу, що ними властивостями, зокрема 7,7',8,8'містить у структурі нітроген з неподіленою парою тетраціанохінодиметаном (TCNQ), або їх суміш з електронів, забезпечує міцне хімічне зв'язування модифікаторами селективності відновних процекаталітичного шару з носієм. сів, зокрема заміщеними або незаміщеними фтаНаявність у складі іон-радикальної солі, обралоціанінами перехідних та рідкісноземельних еленої за основу активного шару електрода, аніонментів. радикалу з сильними акцепторними властивостяЕлектокаталітичне відновлення карбон діоксими обумовлює значну електронну провідність маду на такому катоді здійснюють при потенціалах теріалу, а введенням до складу покриття модифі0,4--0,8В відносно аргентумхлоридного електрода каторів та варіюванням природи підкладки порівняння (АХЕ) з водного або водноорганічного досягається селективність процесу. Це істотно розчину з електропровідною добавкою, насиченого зменшує енергетичні витрати на проведення відкарбон діоксидом при рН=-10, або з карбонізовановлення карбон діоксиду та одночасно дає можних органічних розчинів електропровідних добаливість отримати максимально можливий вихід вок. цільових продуктів реакції. Так, наприклад, при Як електропровідну добавку використовують використанні електрода, що складається з шару солі, утворені принаймні одним з катіонів Na+ K+, (NMP)(TCNQ) з додаванням 4,9,16,23Li+ Mg2+, та принаймні одним з аніонів СО32-, тетраамінофталоціаніну міді (II) (ТАРсСu), нанесеНСО3-, SО42-, NО3-, PO43-, Сl-, СlO4- або їх спільні ного на нікелеву підкладку, майже повністю усуварозчини. ється конкуруюча реакція виділення водню. На Усі вищезазначені процеси здійснюють за нотаких каталітично активних електродах реакція рмальних умов, тобто при кімнатній температурі та каталітичного відновлення карбон діоксиду здійсатмосферному тиску. нюється при значно нижчих потенціалах (табл.), а Каталітичну активність електрода визначали саме при -0,4--0,8В за AXE, що обумовлює її екометодом динамічної вольтамперометрії, за критеномічну доцільність. Для проведення електролізу рій активності було обрано величину відгуку струвикористовують будь-яку електрохімічну ячейку з му при катодній поляризації. розділеним катодним і анодним простором, яка Досягнення високих адгезійних властивостей, передбачає можливість насичення електроліту що зумовлюють збільшення ресурсу катоду, реалікарбон діоксидом. Як допоміжні електроди можна зується за рахунок використання як підкладки певикористовувати платину, карбон, склокарбон. Таблиця Параметри електрода Потенціал, при якому відбувається відновлення, В (за АХЕ) Вихід за струмом, % Ресурс, год Прототип Матеріал катоду за винаходом (NMP)(TCNQ) на (NMP)(TCNQ) + (NMP)(TCNQ) + міді TAPcCu на міді TAPcCu на нікелі -1,2 -0,7 -0,7 -0,6 90 250 85 500 90 500 98 450 Джерела інформації: 1. N.Furuya, S.Koide, Electrochimica Acta, 1991, Vol.36, P.1309. 2. US Patent 5804045 Int.C1 C25B11/00. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601