天津大学学报
天津大學學報
천진대학학보
JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2014年
7期
619-624
,共6页
二氧化碳%电还原%甲酸%铅%电沉积
二氧化碳%電還原%甲痠%鉛%電沉積
이양화탄%전환원%갑산%연%전침적
carbon dioxide%electroreduction%formic acid%Pb%electrodeposition
为增加电极的活性面积,采用两步电沉积制备具有高活性面积的铅电极.先以铜棒为基质恒电位氢气泡模板法沉积多孔铜层,再以多孔铜层为基质电沉积铅.X射线衍射(XRD)结果表明铅为立方结构,扫描电镜(SEM)显示四方柱状铅粒均匀沉积在多孔铜层的孔壁上,呈现三维多孔形貌.电沉积铅电极用于CO2电还原反应,循环伏安(CV)测试结果表明,其比普通铅片电极具有更正的起峰电位和更高的电流密度.在施加电位为-1.7V(相对饱和甘汞电极)、KHCO3电解液浓度为0.3 mol/L时,生成甲酸的最高电流效率达到92%.对CO2电还原过程影响因素的研究表明:在低电流密度区,随电流密度的增加,生成甲酸的电流效率和速率都增加;在高电流密度区,随电流密度增加,生成甲酸的速率增加,而生成甲酸电流效率逐渐降低.时长为1h的CO2电还原反应中,产物甲酸的电流效率逐渐降低,对比反应前后电沉积铅电极的XRD谱图和SEM图发现,铅仍为立方结构,而形貌发生显著变化,铅由四方柱状变为层状覆盖在多孔铜层颗粒的表面.电极的活性面积减小是甲酸电流效率降低的主要原因.
為增加電極的活性麵積,採用兩步電沉積製備具有高活性麵積的鉛電極.先以銅棒為基質恆電位氫氣泡模闆法沉積多孔銅層,再以多孔銅層為基質電沉積鉛.X射線衍射(XRD)結果錶明鉛為立方結構,掃描電鏡(SEM)顯示四方柱狀鉛粒均勻沉積在多孔銅層的孔壁上,呈現三維多孔形貌.電沉積鉛電極用于CO2電還原反應,循環伏安(CV)測試結果錶明,其比普通鉛片電極具有更正的起峰電位和更高的電流密度.在施加電位為-1.7V(相對飽和甘汞電極)、KHCO3電解液濃度為0.3 mol/L時,生成甲痠的最高電流效率達到92%.對CO2電還原過程影響因素的研究錶明:在低電流密度區,隨電流密度的增加,生成甲痠的電流效率和速率都增加;在高電流密度區,隨電流密度增加,生成甲痠的速率增加,而生成甲痠電流效率逐漸降低.時長為1h的CO2電還原反應中,產物甲痠的電流效率逐漸降低,對比反應前後電沉積鉛電極的XRD譜圖和SEM圖髮現,鉛仍為立方結構,而形貌髮生顯著變化,鉛由四方柱狀變為層狀覆蓋在多孔銅層顆粒的錶麵.電極的活性麵積減小是甲痠電流效率降低的主要原因.
위증가전겁적활성면적,채용량보전침적제비구유고활성면적적연전겁.선이동봉위기질항전위경기포모판법침적다공동층,재이다공동층위기질전침적연.X사선연사(XRD)결과표명연위립방결구,소묘전경(SEM)현시사방주상연립균균침적재다공동층적공벽상,정현삼유다공형모.전침적연전겁용우CO2전환원반응,순배복안(CV)측시결과표명,기비보통연편전겁구유경정적기봉전위화경고적전류밀도.재시가전위위-1.7V(상대포화감홍전겁)、KHCO3전해액농도위0.3 mol/L시,생성갑산적최고전류효솔체도92%.대CO2전환원과정영향인소적연구표명:재저전류밀도구,수전류밀도적증가,생성갑산적전류효솔화속솔도증가;재고전류밀도구,수전류밀도증가,생성갑산적속솔증가,이생성갑산전류효솔축점강저.시장위1h적CO2전환원반응중,산물갑산적전류효솔축점강저,대비반응전후전침적연전겁적XRD보도화SEM도발현,연잉위립방결구,이형모발생현저변화,연유사방주상변위층상복개재다공동층과립적표면.전겁적활성면적감소시갑산전류효솔강저적주요원인.