[发明专利]湿二氧化碳电催化制备合成气的方法

权利要求书

1.一种湿二氧化碳电催化制备合成气的方法，其特征在于：将微管式电催化膜反应器外接电源构成电解池，湿CO₂通于阴极侧，氦气或其他惰性气体作为吹扫气通入阳极侧，阳极侧得到氧气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述微管式电催化膜反应器的制备方法如下：

先采用聚合物诱变相转化-纺丝-烧结工艺制备致密陶瓷电解质微管，再采用浸渍提拉法，在致密陶瓷电解质微管内、外表面分别涂覆阴极、阳极或者涂覆阳极、阴极，形成电催化膜反应器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述聚合物诱变相转化-纺丝-烧结工艺是：将聚合物粘结剂、溶剂、分散剂和陶瓷粉体配制成铸膜液，加压纺丝制成坯体，再经烧结获得致密陶瓷电解质微管。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述聚合物粘结剂为聚砜、聚醚砜或聚酰亚胺；所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺；所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述的陶瓷粉体为YSZ、ScSZ、GDC、SDC、稳定的氧化铋或LSGM中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述铸膜液组成为：陶瓷粉体、聚合物粘结剂、溶剂的质量比为6-9:1:4。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：其特征在于所述烧结是从室温以2-4℃/min速率升至600-800℃，保温1h，然后以2℃/min速率升至1400-1600℃，保温4-10h，最后以2℃/min速率降至室温。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述阴极的材料是金属氧化物和电解质的组合，金属氧化物和电解质的质量比为7:3-3:7，所述金属氧化物为NiO；所述电解质为YSZ、ScSZ、GDC、SDC、稳定的氧化铋或LSGM中的一种或多种，配置阴极浸渍液时，采用乙醇基悬浮液。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述阳极的材料是ABO₃型钙钛矿材料或者是ABO₃型钙钛矿材料和电解质的组合，其中，电解质占两者总质量的百分比为0-40%，ABO₃型钙钛矿材料为La_1-xSr_xMnO_3-a、La_1-xSr_xCo_1-yFe_yO₃、La_1-xSr_xCo_1-yFe_yO₃或Ba_1-xSr_xCo_1-yFe_yO_3-a，其中0<(x,y)<1，电解质为YSZ、ScSZ、GDC、SDC、稳定的氧化铋或LSGM中的一种或多种，配置阳极浸渍液时，采用乙醇基悬浮液。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于所述乙醇基悬浮液是以乙醇为溶剂，阴极和阳极材料为悬浮相，添加增塑剂、粘结剂、润滑剂和表面活性剂中的一种或多种制得。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

涂覆阴极后进行烧结，烧结曲线为：从室温以2-4℃/min速率升至600-800℃，保温1h，然后以2℃/min速率升至1200-1400℃，保温4-10h，最后以2℃/min的速率降至室温。

涂覆阳极后进行烧结，烧结曲线为：从室温以2-4℃/min速率升至600-800℃，保温1h，然后以2℃/min速率升至1050-1300℃，保温4-10h，最后以2℃/min的速率降至室温。