9,進氣管15通過陰極區進氣口 8延伸至電解液液面以下,陰極區出氣口 9與燃氣儲罐12連通,在陽極區開設陽極區出氣口 10,陽極區出氣口 10與陽極儲罐13連通,在陽極池2和陰極池I中分別放置一個磁力攪拌轉子16,將陽極池2和陰極池I進行密封,且對三電極體系各部件接口處密封;三、排氣:以氣體流量為30mL/min通過進氣管向陰極區電解液中通入氮氣,通入時間為45min ;四、還原:先以氣體流量20mL/min的通入二氧化碳氣體,通入時間45min后啟動電源14和磁力攪拌器,使工作電極6的電勢為-1.5V,磁力攪拌轉速為900r/min,在CO2氣體流量為20mL/min、磁力攪拌轉速為900r/min和工作電極6的電勢為-1.5V下進行CO2電化學還原,利用燃氣儲罐12收集陰極池內反應產生的氣體,利用陽極儲罐13收集陽極反應產生的氣體,即完成以含Ag電極為工作電極的0)2電化學還原。
[0038]實施例步驟一中所述的離子液體為BMM_BF4。
[0039]實施例步驟二中所述的三電極體系如圖1所示,圖1是三電極體系結構示意圖,由圖可知三電極體系包括陰極池1、陽極池2、通道3、離子交換膜4、對電極5、工作電極6、參比電極7、陰極區進氣口 8、陰極區出氣口 9、陽極區出氣口 10、CO2供氣瓶11、燃氣儲罐12、陽極儲罐13、電源14、進氣管15和磁力攪拌轉子16 ;由陰極池1、陽極池2和通道3組成電解池;對電極5、工作電極6、參比電極7和電源14組成供電系統。
[0040]實施例步驟二中所述的含Ag電極為Ag片,所述的Ag片中Ag的質量分數為99.
[0041]實施例步驟二中所述的離子交換膜4為Naf1nll7膜。
[0042]實施例步驟二中采用聚四氟膠對三電極體系各部件接口處進行密封。
[0043]實施例5:結合圖1,本實施例與實施例4的不同點是:步驟四中先以氣體流量20mL/min的通入二氧化碳氣體,通入時間45min后啟動電源14和磁力攪拌器,使工作電極6的電勢為-1.6V,磁力攪拌轉速為900r/min,在CO2氣體流量為20mL/min、磁力攪拌轉速為900r/min和工作電極6的電勢為-1.6V下進行CO2電化學還原,利用燃氣儲罐12收集陰極池內反應產生的氣體,利用陽極儲罐13收集陽極反應產生的氣體,即完成以含Ag電極為工作電極的CO2電化學還原。其他與實施例4相同。
[0044]實施例6:結合圖1,本實施例與實施例4的不同點是:步驟四中先以氣體流量20mL/min的通入二氧化碳氣體,通入時間45min后啟動電源14和磁力攪拌器,使工作電極6的電勢為-1.7V,磁力攪拌轉速為900r/min,在CO2氣體流量為20mL/min、磁力攪拌轉速為900r/min和工作電極6的電勢為-1.7V下進行CO2電化學還原,利用燃氣儲罐12收集陰極池內反應產生的氣體,利用陽極儲罐13收集陽極反應產生的氣體,即完成以含Ag電極為工作電極的CO2電化學還原。其他與實施例4相同。
[0045]利用氣相色譜儀對實施例4至6的燃氣儲罐12中氣體進行分析,得到電壓-法拉第效率柱形圖,如圖3所示,圖3是電壓-法拉第效率柱形圖,圖中A表示氫氣的法拉第效率柱形圖,圖中B表示CO的法拉第效率柱形圖,圖中a表示工作電極6的電勢為-1.5V,圖中b表示工作電極6的電勢為-1.6V,圖中c表示工作電極6的電勢為-1.7V,從圖中可以看出,不同電勢下HjP CO的法拉第效率不同,這對于實際應用時電勢的選取具有指導意義。從具體結果上來看,目前大多數體系的Ag催化還原二氧化碳其CO法拉第效率都在40%?50%左右,而實施例4至6的電催化還原二氧化碳其CO法拉第效率能達到50%以上,尤其是實施例6的電催化還原二氧化碳其CO法拉第效率能達到85%以上,顯然本發明更好地催化還原了二氧化碳。
[0046]實施例7:結合圖1,一種以含Ag電極為工作電極的CO2電化學還原方法,具體是按以下步驟完成的:一、配置電解液:將離子液體和超純水進行混合,得到電解液,所述的電解液中離子液體的摩爾分數為30% ;二、設備組裝:三電極體系的電解池呈H形設置,即電解池分為陽極池2和陰極池1,且陽極池2與陰極池I采用通道3連通,在通道3上設置離子交換膜4,利用離子交換膜4將陰極池I與陽極池2隔開,將電解液倒入三電極體系的電解池中,至陽極池2與陰極池I之間的通道3注滿電解液為止,以鉑片為對電極5,將對電極5置于三電極體系的陽極區,以含Ag電極為工作電極6,以飽和KCl的Ag/AgCl電極為參比電極7,并將工作電極6和參比電極7置于三電極體系的陰極區,在陰極區開設陰極區進氣口 8和陰極區出氣口 9,進氣管15通過陰極區進氣口 8延伸至電解液液面以下,陰極區出氣口 9與燃氣儲罐12連通,在陽極區開設陽極區出氣口 10,陽極區出氣口 10與陽極儲罐13連通,在陽極池2和陰極池I中分別放置一個磁力攪拌轉子16,將陽極池2和陰極池I進行密封,且對三電極體系各部件接口處密封;三、排氣:以氣體流量為30mL/min通過進氣管向陰極區電解液中通入氮氣,通入時間為45min ;四、還原:先以氣體流量20mL/min的通入二氧化碳氣體,通入時間45min后啟動電源14和磁力攪拌器,使工作電極6的電勢為-0.9V,磁力攪拌轉速為900r/min,在CO2氣體流量為20mL/min、磁力攪拌轉速為900r/min和工作電極6的電勢為-1.9V下進行CO2電化學還原,利用燃氣儲罐12收集陰極池內反應產生的氣體,利用陽極儲罐13收集陽極反應產生的氣體,即完成以含Ag電極為工作電極的0)2電化學還原。
[0047]實施例步驟一中所述的離子液體為BMM_BF4。
[0048]實施例步驟二中所述的三電極體系如圖1所示,圖1是三電極體系結構示意圖,由圖可知三電極體系包括陰極池1、陽極池2、通道3、離子交換膜4、對電極5、工作電極6、參比電極7、陰極區進氣口 8、陰極區出氣口 9、陽極區出氣口 10、CO2供氣瓶11、燃氣儲罐12、陽極儲罐13、電源14、進氣管15和磁力攪拌轉子16 ;由陰極池1、陽極池2和通道3組成電解池;對電極5、工作電極6、參比電極7和電源14組成供電系統。
[0049]實施例步驟二中所述的含Ag電極為Ag片,所述的Ag片中Ag的質量分數為99.
[0050]實施例步驟二中所述的離子交換膜4為Naf1nll7膜。
[0051]實施例步驟二中采用聚四氟膠對三電極體系各部件接口處進行密封。
[0052]實施例8:結合圖1,本實施例與實施例7的不同點是:步驟四中先以氣體流量20mL/min的通入二氧化碳氣體,通入時間45min后啟動電源14和磁力攪拌器,使工作電極6的電勢為-1.8V,磁力攪拌轉速為900r/min,在CO2氣體流量為20mL/min、磁力攪拌轉速為900r/min和工作電極6的電勢為-1.1V下進行CO2電化學還原,利用燃氣儲罐12收集陰極池內反應產生的氣體,利用陽極儲罐13收集陽極反應產生的氣體,即完成以含Ag電極為工作電極的CO2電化學還原。其他與實施例7相同。
[0053]實施例9:結合圖1,本實施例與實施例7的不同點是:步驟四中先以氣體流量20mL/min的通入二氧化碳氣體,通入時間45min后啟動電源14和磁力攪拌器,使工作電極6的電勢為-1.7V,磁力攪拌轉速為900r/min,在CO2氣體流量為20mL/min、磁力攪拌轉速為900r/min和工作電極6的電勢為-1.1V下進行CO2電化學還原,利用燃氣儲罐12收集陰極池內反應產生的氣體,利用陽極儲罐13收集陽極反應產生的氣體,即完成以含Ag電極為工作電極的CO2電化學還原。其他與實施例7相同。
[0054]實施例10:結合圖1,一種以含Ag電極為工作電極的CO2電化學還原方法,具體是按以下步驟完成的:一、配置電解液:將離子液體和超純水進行混合,得到電解液,所述的電解液中離子液體的摩爾分數為30% ;二、設備組裝:三電極體系的電解池呈H形設置,即電解池分為陽極池2和陰極池1,且陽極池2與陰極池I采用通道3連通,在通道3上設置離子交換膜4,利用離子交換膜4將陰極池I與陽極池2隔開,將電解液倒入三電極體系的電解池中,至陽極池2與陰極池I之間的通道3注滿電解液為止,以鉑片為對電極5,將對電極5置于三電極體系的陽極區,以含Ag電極為工作電極6,以飽和KCl的Ag/AgCl電極為參比電極7,并將工作電極6和參比電極7置于三電極體系的陰極區,在陰極區開設陰極區進氣口 8和陰極區出氣口 9,進氣管15通過陰極區進氣口 8延伸至電解液液面以下,陰極區出氣口 9與