维普资讯 http://www.cqvip.com 舰船防化 ２００７年第５期，２３—２７ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＤＥＦＥＮＣＥ ｏＮ ＳＨＩＰＳ Ｎｏ．５．２３—２７ ＣＯ２电催化还原的研究 魏文英 一，尹燕华 ，李军 （１．中国船舶重工集团第七一八研究所，河北邯郸０５６０２７；２．天津大学化工学院，天津３０００７２） 摘要：以混合的金属氧化物ＲｕＯ 、ＴｉＯ。、Ａｇ２０和ＳｎＯ 对钛表面进行了修饰，得到了四个不同 氧化物组成的钛电极，即ＲｕＯ！＋ＴｉＯ ／Ｔｉ（３５：６５，Ａ）、ＲｕＯ！＋ＴｉＯ２／Ｔｉ（２５：７５，Ｂ）、ＲｕＯ２＋ＴｉＯ２＋ Ａｇ！Ｏ／Ｔｉ（Ｃ）和ＲｕＯ ＋ＴｉＯ ＋ＳｎＯ！／Ｔｉ（Ｄ），采用循环伏安法研究了其常温常压下在０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＫＨＣＯ 水溶液中的电化学行为，在一９００ｍＶ的恒定电位下进行了ＣＯ 的还原，分析了电极的稳定性和还原 产物的情况 结果表明，金属氧化物电极对ＣＯ 还原产生了很好的催化作用，一９００ｍＶ下对甲酸和 甲醇有高的选择性，还原的液相产物中仅发现了甲酸和甲醇，电极Ａ、Ｂ、ｃ和Ｄ上生成甲酸和甲醇 的总电流效率分别为８４．４％、５７．４％、９３．１％和８８．１％，且长时间电解过程中电极具有很好的稳定性， 是有很好应用前景的催化电极材料。 关键词：二氧化碳；电催化还原；金属氧化物；甲酸；甲醇 中图分类号：０８４３．３２ 文献标识码：Ａ Ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｏｎ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｔｉ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｗｅｉ Ｗｅｎ—ｙｉｎｇ 一，Ｙｉｎ Ｙａｎ—ｈｕａ ，Ｌｉ Ｊｕｎ （１．Ｔｈｅ ７ １ ８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＳＩＣ，Ｈａｎｄａｎ ０５６０２７ ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｗｅｒｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｍｅｔａｌｓ ｏｘｉｄｅ ｏｆ ＲｕＯ，，ＴｉＯ，．Ａｇ，Ｏ ａｎｄ Ｓｎ０２，ａｎｄ ｆｏｕｒ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔａ１ ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．ｎａｍｅｌｙ ＲｕＯ，＋ ＴｉＯ２／Ｔｉ ｆ３５：６５，Ａ）、ＲｕＯ２＋ＹｉＯ２／Ｙｉ ｆ２５：７５，Ｂ）、ＲｕＯ２＋ＴｉＯ２＋Ａｇ２０／Ｔｉ ｆＣ）ａｎｄ ＲｕＯ２＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２／Ｔｉ ｆＤ） Ｕｎｄｅｒ ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｉｎ ０．１ ｍｏｌ／Ｌ ＫＨＣＯ１ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｓ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＣＯ２ ｗａｓ ｄｏｎｅ ａｔ ｔｈｅ ｉｎｖａｒｉａｂｌｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ一９００ ｍＶ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｆ０ｒ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＣＯ２ ｉｓ ｈｉｇｈ，ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ＣＯ２ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｔ一９００ ｍＶ ｉｓ ｈｉｇｈ，ａｎｄ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｎｌｙ ｆｏｒｍｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｍｅｔｈａｎｏｌ ａｒｅ ｆｏｕｎｄ，ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａ，Ｂ，Ｃ ａｎｄ Ｄ ａｒｅ ８４．４％，５７．４％，９３．１％ａｎｄ ８８．１％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ，Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，Ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ，Ｆｏｒｍｉｃ ａｃｉｄ，Ｍｅｔｈａｎｏｌ 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２４・ 舰船０引言 自然界的矿产品、有机质和腐植质等的氧化，以 及工业的高速发展导致空气中ＣＯ２的浓度增加，这日 益严重地影响了人类生存环境和生态平衡，开发和综 合利用ＣＯ２是全球的共同策略。上个世纪８０年代发展 起来的ＣＯ２化学已成为化学领域中的一个新分支，如 何使用ＣＯ２转化为各种有机化合物或化学燃料，已成 为当今的一个热点问题。ＣＯ２向有机物的转化是保护 环境、能量贮存和可替代能源的一个很有意义的过 程。 ＣＯ２和水是最好的有机合成原料，但由于ＣＯ２ 的惰性，由ＣＯ２合成有机物的一般化学方法的条件很 苛刻，所以条件温和、易于操作的电化学还原ＣＯ２ 方法成为近年来受到关注的前沿课题【１ 】。电化学还 原ＣＯ２方法的关键是高催化活性、高选择性及高稳定 性催化电极的制备。多年以来，人们对氧化钌和氧化 钛等导电性金属氧化物对阳极过程（如电化学合成 ｃｌ２和Ｏ２）或阴极过程Ｏ２和ＣＯ２的还原进行了大量 的研究，结果表明其是具有很好催化活性的物质 ］。 另外，他们具有高的电导率（约１０４￣－１．ｃｍ。。）和电化 学稳定性，尤其是在与其它的氧化物混合使用时。 本文使用导电性金属氧化物ＲｕＯ２、ＴｉＯ２、Ａｇ２０ 和ＳｎＯ２等混合物分别对钛进行了修饰，得到了具有 不同氧化物组成的四个钛电极，即ＲｕＯ２＋ＴｉＯ２ （３５：６５，Ａ）、ＲｕＯ２４－ＴｉＯ２］Ｔｉ（２５：７５，Ｂ）、ＲｕＯ２４－ＴｉＯ２＋ Ａｇ２Ｏ／Ｔｉ（Ｃ）和ＲｕＯ２＋ＴｉＯ２４－ＳｎＯ２／Ｔｉ（Ｄ），测定了其在 ０．１ｍｏｌ／ＬＫＨＣＯ３水溶液中的循环伏安曲线，并采用恒 电位电解的方法，在一９００ｍＶ的电位下对ＣＯ２进行了 还原，对液相还原产物进行了分析。 １实验部分 １．１制备 所有试剂均为分析纯，没有经过进一步处理，水 为蒸馏水。 称取７８ｍｇ的ＲｕＣ１３．３Ｈ２Ｏ，溶于１０ｍｌ乙醇中， 取０．３ｍｌ钛酸四丁酯，加入上述溶液中，超声２ｈ，得 防化 ２００７年第５期 到溶液Ａ。取ｌｍｌ溶液Ａ，加入ｌｍｌ蒸馏水；取ｌｍｌ 溶液Ａ，加入ｌｍｌ水和５ｍｇＴｉＯ２；取ｌｍｌ溶液Ａ，加 入５ｍｌ蒸馏水和Ｏ．１６ｍｇ的ＡｇＮＯ３；取ｌｍｌ溶液Ａ， 加入５ｍｌ蒸馏水和２．４ｍｇ的ＳｎＣ１２．２Ｈ２Ｏ，然后超声， 静置过夜。 裁剪约ｌｃｍ 的Ｔｉ板４块，依次用乙醇超声清洗 除油，２０％的Ｈ２ＳＯ４去除表面氧化物，蒸馏水冲洗， １０％的草酸溶液刻蚀，蒸馏水冲洗，晾干。 用配置好的涂渍溶液对钛网进行涂渍，晾干，放 在马弗炉中以１５￣Ｃ／ｍｉｎ的升温速率升温到４５０￣Ｃ，恒 温３０ｍｉｎ后取出，重复涂渍和焙烧过程５～８次，通 过称重法得到催化剂的负载量。制备的电极分别记 为：ＲｕＯ２４－ＴｉＯ２］Ｔｉ（３５：６５，Ａ）、ＲｕＯ２４－ＴｉＯ２／Ｔｉ（２５：７５， Ｂ）、ＲｕＯｚ４－ＴｉＯ２＋ＡｇｚＯ／Ｔｉ（Ｃ）和ＲｕＯｚ４－ＴｉＯ２＋ＳｎＯｚ／Ｔｉ （Ｄ）。 １．２电化学测试 电化学测试使用ＥＧ＆Ｇ公司的ＰＡＲ２７３Ａ电化学 分析仪，数据收集是在Ｐｏｗｅｒｓｕｉｔｅ工作站上进行的。 常温常压下，使用Ｈ型电解池在电极Ａ和Ｂ上还原 ＣＯ２，阴阳极之问用Ｎａｆｉｏｎｌ１７膜分开，辅助电极为 Ｐｔ电极，参比电极为饱和甘汞电极（ＳＣＥ），电解液 为０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＫＨＣＯ３水溶液。电位扫描范围１．０Ｖ￣ 一１．１Ｖ，扫速均为１０ｍｖ／ｓ。 ． 恒电位还原在０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＫＨＣＯ３水溶液中进 行，实验前向电解池中通入纯的ＣＯ２气体３０ｍｉｎ，以 使电解液中ＣＯ２饱和，电位为一９００ｍＶ，还原时间为 １２０ｍｉｎ。 ２，实验结果与分析 ２．１循环伏安曲线（ＣＶ） 电极Ａ中，ＲｕＯ２和ＴｉＯ２混合物的质量比为 ３５：６５；电极Ｂ中，ＲｕＯ２和ＴｉＯ２混合物的质量比为 ２５：７５，两个电极在Ｎ２和Ｃｏ２饱和的０．１ｍｏｌ／Ｌ ＫＨＣＯ３ 水溶液中的ＣＶ曲线分别见图１和图２所示。 电极Ｃ中，ＲｕＯ２、ＴｉＯ２和Ａｇ２Ｏ的混合物的质量 比为３４．７：６４－３：１；电极Ｄ中，ＲｕＯ２、ＴｉＯ２和ＳｎＯ２的 质量比为３１．２５：５６．２５：１２．５，两个电极在Ｎ２和ＣＯ２饱 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第５期 ＣＯ２电催化还原的研究 ・２５・ 和的０．１ｍｏｌＹＬ ＫＨＣＯ３水溶液中的ＣＶ曲线分别见图３ 和图４所示。 峰ｃ仅在ＣＯ２饱和时出现，这表明ＣＯ２在电极上发生 了ＣＯ 还原反应，活化物种来不及扩散到溶液中就被 氧化。 由图１和图２中可以看出，在阳极曲线上出现了 氧化峰Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ和ＩＶ，在阴极曲线上出现了还原峰Ｉ 、 ＩＩ 、ＩＩＩ 和ＩＶ ，峰Ｉ、Ｉ 、ＩＩＩ和ＩＩＩ 为ＲｕＯ２的氧化还 由图４可以看出，在１和１ 处出现了ＲｕＯ２氧化 还原反应的特征峰，在３和３ 处出现了ＴｉＯ２氧化还 原反应，峰ＩＩ、ＩＩ 、１ＶｉＵｌＶ 为ＴｉＯ２的氧化还原反应。 图２中，ＴｉＯ２的氧化还原峰有明显的增强，表明电极 Ｂ中ＴｉＯ２含量比电极Ａ中增加，这与实际是相一致 的。 Ｅ Ｅ 一 ｏ ０ 芒 ｏ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ（Ｖ，ＶＳ ＳＣＥ） 图１电极Ａ的ＣＶ曲线，…Ｃ０ ，一Ｎ Ｆｉｇ．１ ＣＶ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａ。…ＣＯ２，一Ｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ（Ｖ，ＶＳ ＳＣＥ） ２电极Ｂ的ＣＶ曲线，…Ｃ０ ，一Ｎ Ｆｉｇ．２ ＣＶ Ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｂ．…Ｃ ．一Ｎ２ 由图３中可以看出，在阳极曲线上出现了氧化峰 ａ、ｂ、ｃ和ｄ，在阴极曲线上出现了还原峰ａ 、ｂ 和ｄ ， 峰ａ和ａ 为ＲｕＯ２的氧化还原反应，峰ｂ和ｂ 为Ａｇ２Ｏ 的氧化还原反应，峰ｄ和ｄ 为ＴｉＯ２的氧化还原反应， 原反应的电流峰。在ＣＯ 饱和的电解液中，２处出现 了一较明显的氧化峰，这是ＣＯｚ还原的活化物种发生 了氧化。 在较负电位下，电极Ａ和Ｂ在ＣＯ２饱和的电解 ｐｏｔｅｎｔｉａｌ（Ｖ，ＶＳ ＳＣＥ） 图３电极Ｃ的ＣＶ曲线，…Ｃ０。。一Ｎ Ｆｉｇ．３ ＣＶ ＯＨ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｃ，…ＣＯ２，一Ｎ２ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ（Ｖ，ＶＳ ｓｅＥ） 图４电极Ｄ的ＣＶ曲线，…Ｃ０ 。一Ｎ Ｆｉｇ．４ ＣＶ Ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｄ，…ＣＯ２。一Ｎ２ 液中的电流密度都烧高于在Ｎ２饱和的电解液中的电 流密度，这表明ＲｕＯ２、ＴｉＯ２、Ａｇ２Ｏ和ＳｎＯ２混合物 修饰的钛电极对ＣＯ 的还原产生了催化作用。 ２．２恒电位还原 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２６ ・ 舰船防化 ２００７年第５期 ２．２．１电流密度一时间关系 在电极Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ上进行ＣＯ２的恒电位还 原过程中，电流随时问的延长不断变化，电流一时间 曲线如图５所示。 上进行分析，汽化室温度为２３０￣Ｃ，ＦＩＤ检测器温度 为２５０℃，柱温７０￣Ｃ，ＦＥ—ＷＡＸ毛细管色谱柱（３０ｍ ｘ０．３２ｍｍ），氮气做载气。 在还原后的电解液中仅发现了甲酸和甲醇（其浓 度见表１），根据还原产物的浓度和法拉第定律（式１）， 得到了产物的电流效率（见表１）。 ＥＦ：—Ｃｘ Ｌｘｎｘ Ｆ —ｘ１００％ ｆ１１ ａＸＭＷ 式中：ＥＦ－产物的电流效率，％； Ｑ一消耗的总电量，Ｃ； Ｍｗ一产物的分子质量，ｇ／ｍｏｌ； Ｉｉｍｅ（ｓ） ｎ一反应中的电子数； 图５电极上的电流一时间关系曲线 Ｆｉｇ．５ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ—ｔｉｍｅ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ Ｆ－未能Ｆａｒａｄａｙ常数； 由图５可以看出，在电极过程的初始时刻电流较 Ｌ－一系统体积，Ｌ； 高，之后迅速下降，在１０ｍｉｎ中之内降低到一个比较 Ｃ一产物的浓度，ｇ／Ｌ。 低的值，在之后的１０ｍｉｎ之内，电流稍有下降，之后 由表１中的数据可以看出，导电性金属氧化物 达到稳定值，在长时间电解过程中电极表现出了很好 ＲｕＯ２、ＴｉＯ２、Ａｇ２Ｏ和ＳｎＯ２的混合物对ＣＯ２还原有 的稳定性，电解液中没有发现电极脱落物，这表明金 很好的催化作用，对甲醇和甲酸的生成有很好的选择 属氧化物修饰钛电极在ＫＨＣＯ３水溶液中是稳定的。 性，且甲酸和甲醇的总电流效率较高。电极表面仅由 初始１０ｍｉｎ内电流的迅速降低是由于电极上ＣＯ２发生 ＲｕＯ２和ＴｉＯ２修饰时，ＲｕＯ２和ＴｉＯ２比例为３５：６５时 还原，导致电极表面ＣＯ２浓度迅速降低，之后ＣＯ２ 获得了较好的电流效率，当ＲｕＯ２的含量减少时，电 由主体电解液中向电极表面扩散，直至扩散趋于稳 流密度明显降低，这可能是由于金属氧化物导电性的 定，电流不再发生较大变化。由此可见，通过热分解 不同导致的，同时，电流效率显著降低，对甲酸和甲 的方法制备的金属氧化物电极的稳定性很好。 醇的选择性变差，这说明ＲｕＯ２和ＴｉＯ２比例降低，不 ２．２．２还原产物 利于ＣＯ２还原选择性的提高。金属氧化物中加入 恒电位还原后，取液相产物在ＨＰ４８９０气相色谱 Ａｇ２Ｏ后，电流密度虽然没有明显变化，但电流效率 表１在－９００ｍｙ（ｖｓ ＳＣＥ）、０．１ｍｏｌ／Ｌ ＫＨＣ０３中修饰电极上Ｃ０２的还原产物 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｆｏｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃ０２ ｏｎ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ａｔ－９００ｍｖ（Ｖｓ ＳＣＥ）ｉｎ Ｏ．１ｍｏＦＬ ＫＨＣＯ３ 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００７年第５期 ＣＯ２电催化还原的研究 ・ ２７ ・ 有很大提高，将Ａｇ２Ｏ换成ＳｎＯ２时，对甲醇的选择 性提高，对甲酸的选择性降低，总的电流效率稍有降 低。 ｖａｒｉａｂｌｅｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．２００６．３６：１ １０５～ １１ｌ５ ４ ０ｌｏｍａｎ Ｃ，Ｌｉ Ｈ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏ—ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ 在电化学反应过程中，第一个电子的转移往往是 ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ］，ＷＯ ２００７／０４ １ ８７２ Ａ １，２００７—４一ｌ ９ ５ Ｓｕｂｒａｍｎｉａｎ Ｋ，Ａｓｏｋａｎ Ｋ，Ｊｅｅｖａｒａｔｈｉｎａｍ Ｄ，ｅｔ ａ１． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｒｅａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ 反应的速率控制步骤。在氢存在时，ＣＯ 在金属氧化 物电极上的吸附是通过ＣＯ３ 、ＨＣＯ３和ＨＣＯＯ一的形 成进行的。金属氧化物先吸附一个氢质子，同时吸收 一个电子，然后吸附ＣＯ 并将质子和电子转移给 ＣＯ ，从而形成上述各种吸附形式，完成第一个电子 的转移。 此，金属氧化物电极对ＣＯ 的还原表现处 很好的催化作用。 四个电极对ＣＯ 的还原都表现出了较好的催化 作用，这与ＣＶ曲线分析的结果是一致的。相对于Ｓｎ、 Ｐｂ和Ｉｎ（对ＣＯ２还原的电位在一１．８Ｖ左右）等金属电 极，ＲｕＯ２、ＴｉＯ２、Ａｇ２Ｏ和ＳｎＯ２氧化物改性的电极具 有更低的ＣＯ２还原电位。 ３结语 导电性金属氧化物ＲｕＯ２、ＴｉＯ２、Ａｇ２０和ＳｎＯ２ 作为电极材料，对ＣＯ 的还原表现出了很好的催化活 性，在一９００ｍＶ电位下，甲酸和甲醇是电极上的主要 还原产物，能够获得较高的电流效率。 金属氧化物电极对ＣＯｚ还原有很低的过电位，反 应发生在比大量氢气析出较正的电位下，有利于降低 电解槽的小室电压。因此，金属氧化物ＲｕＯ２、ＴｉＯ 、 Ａｇ２Ｏ和ＳｎＯ２是具有很好应用前景的ＣＯ２还原催化电 极材料。 参考文献 １ Ｍａｒｃｏ Ｇ Ｃ，Ｉｖａｎ Ｐ Ｌ，Ｌｕｉｓ Ｒ Ｖ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｔｏ ｃａｒｂｏｎ ｏｎｉｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｂｙ ｐｌａｔｉｎｕｍ ｃａｔａｌｙｓｔｓ， Ｃａｒｂｏｎ，２００５，４３：２６ｌ８～２６４ｌ ２ Ｌｉ Ｈ．Ｏｌｏｍａｎ Ｃ．Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏ—ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｉｎ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅａｃｔｏｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００５，３５： ９５５～９６５ ３ Ｌｉ Ｈ．Ｏｌｏｍａｎ Ｃ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏ—ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｔｏ ｆｏｒｍａｔｔｅｒ－Ｐａｒｔ １：Ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｉｏｘｉｄｅ ｔｏ ｆｏｒｍａｔｅ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００７，３７ ２５５～２６０ ６ Ｂａｎｄｉ Ａ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ ｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｏｘｉｄｅｓ，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９０，１ ３７（７０）： ２１５７～２１６０ ７ Ｐｏｐｉｄ Ｊ Ｐ’Ａｖｒａｍｏｖ—Ｉｖｉｄ Ｍ Ｌ．Ｖｕｋｏｖｉｄ Ｎ Ｂ．Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｏｎ ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｕｒｔｈｅｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｉｎ ０．５ＭＮａＨＣＯ３ ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９９７．４２１：１０５～１ １０ ８ Ｑｕ Ｊｉａｎｐｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｇａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｙｏｎｇｇａｎｇ，ｅｔ ａ１． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃ０２ ｏｎ ＲｕＯ２／ＴｉＯ２ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ Ｐｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，２００５，５０： ３５７６～３５８０ 作者简介：魏文英（１９７７～），女，博士，工程师，现从事环 境科学方面的研究。
