[发明专利]还原二氧化碳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及还原二氧化碳的方法。

背景技术

专利文献1、专利文献2、非专利文献1、非专利文献2和非专利文献3公开了还原二氧化碳的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4167775号公报

专利文献2：日本特开平01-313313号公报

非专利文献

非专利文献1：Journal of Physical Chemistry A 102,p.p.2870(1998)

非专利文献2：Journal of American Chemical Society 122,p.p.10820(2000)

非专利文献3：Chemistry Letters p.p.1695(1985)

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种还原二氧化碳的新型的方法。

用于解决课题的方法

本发明是使用还原二氧化碳的装置还原二氧化碳的方法，具备以下工序：

准备具备以下部分的上述装置的工序（a），

槽、

工作电极、和

对电极，其中，

在上述槽的内部保持电解液，

上述工作电极含有硼，

上述对电极含有金属，

上述硼与上述电解液接触，

上述金属与上述电解液接触，

上述电解液含有上述二氧化碳；以及

分别对上述工作电极和上述对电极施加负电压和正电压，将上述电解液中所含有的二氧化碳还原的工序（b）。

发明的效果

本发明提供一种还原二氧化碳的新型的方法。

附图说明

图1表示实施方式1的还原二氧化碳的装置。

图2表示实施例1中的反应电流－电场电压的测定（C-V测定）的结果的曲线图。

图3表示实施例1中的气相色谱的结果的曲线图。

图4表示实施例1中的液相色谱的结果的曲线图。

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。

（工序（a））

在工序（a）中，准备还原二氧化碳的装置。

如图1所示，装置具备槽21、工作电极11和对电极13。

电解液15保持于槽21的内部。电解液15的例子为碳酸氢钾水溶液。电解液15含有二氧化碳。在二氧化碳溶解于电解液15的状态中，电解液15优选为弱酸性。

工作电极11含有硼。工作电极11可以如下操作制造。

首先，使硼颗粒分散于有机溶剂中，形成浆料。然后，在多孔性的导电性基材涂布该浆料，得到工作电极11。该基材优选具有膜的形状。基材的例子为碳纸、不活泼金属基板、玻碳基板或导电性硅基板。

工作电极11也可以通过溅射法形成。

工作电极11与电解液15接触。更准确地说，工作电极11所具备的硼与电解液15接触。在图1中，工作电极11浸渍于电解液15中。只要硼与电解液15接触，也可以是仅工作电极11的一部分浸渍于电解液15中。

对电极13含有金属。合适的金属的例子为铂、金、银、铜、镍和钛。只要该金属不被电解即可，该金属的材料没有特别限定。

对电极13与电解液15接触。更准确地说，对电极13所具备的金属与电解液15接触。在图1中，对电极13浸渍于电解液15中。只要金属与电解液15接触，也可以是仅对电极13的一部分浸渍于电解液15中。

如图1所示，槽21优选具备管17。通过管17向电解液15提供二氧化碳。管17的一端浸渍于电解液15中。

优选固体电解质膜16设置于槽21的内部。该理由如后面工序（b）所述。固体电解质膜16夹置于工作电极11和对电极13之间，将电解液15分割为第1液体15L和第2液体15R。对电极13与第一液体15L接触。工作电极11与第二液体15R接触。

（工序（b））

在工序（b）中，分别对工作电极11和对电极13施加负电压和正电压。这引起了电解液15（更准确地说，是第2液体15R）中所含有的二氧化碳在工作电极11被还原。其结果，在工作电极11上，产生一氧化碳、甲酸和甲烷中的至少一种。在对电极13上，水被氧化而产生氧。

优选使用稳压器14，在工作电极11和对电极13之间施加电位差。