催化剂制备方法对DBD协同催化二氧化碳重整甲烷性能的影响文献综述
2020-05-04 21:36:20
文 献 综 述 一.课题研究背景及意义 社会经济的发展引起的能源需要越来越大,传统化石燃料的燃烧向大气中排放了大量以二氧化碳为主的温室气体,造成严重的环境和气候问题。
如何减少二氧化碳的排放已经成为迫在眉睫的问题。
和碳捕获与封存(CCS)相比,碳捕获与利用(CCU)充分利用了二氧化碳这种储存量最大、最廉价的C1资源,将其转化为高附加值的化工产品和燃料,不仅可以缓解温室效应,还能够带来经济效应,减少对传统化石能源的依赖[1]。
二.二氧化碳转换技术的研究进展 2.1电化学转化 温和条件下通过两个电极之间电势差驱动CO2还原转化为高附加值的化工品,实为是一种创新的技术。
CO2电还原反应在气相、水溶液或者非水溶液中均可发生,电催化剂、电极材料、介质、电解液、pH值、CO2浓度以及温度、压力均会对反应产物的选择性产生影响。
Hardacre等采用超强碱离子液体作为电解质和溶剂用于CO2电还原,发现在Ag电极上获得了法拉第效率高达93%的甲酸产物,而且反应电位仅为0.17V[8]。
冯建鹏综述了离子液体作为电解质与共催化剂在电还原CO2高效活化和转化的关键科学问题,提出离子液体在CO2电化学的研究将成为重要趋势与热点。
尽管CO2电化学研究不断地发展,仍面临着诸如电催化剂稳定性低、电流密度高、能耗高、效率低等的技术挑战。
2.2光化学转化 光化学转化是通过吸收热能克服活化能来促进CO2转化反应达到平衡。
光催化材料是实现光能源驱动CO2还原技术的核心关键,影响催化效率的因素有很多,如催化剂用量、温度、时间、pH值、光强度、波长等。