[发明专利]矿化CO2制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法

权利要求书

1.一种矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：将阴离子交换膜和阳离子交换膜置于容器中，将容器分隔为正极区、中间区和负极区三个部分，在正极区的液体中加入碱性物料构成正极电解液的，在中间区液体中加入作为电解反应原料的钠盐构成中间电解液，在负极区液体中加入碳酸氢钠构成负极电解液，连接正负电极形成电流通路，中间电解液中的钠盐分解形成的阴离子和钠离子在电流作用下分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜进入到正极区和负极区，在正极区，氢气在正极电极上氧化生成的氢离子与加入的碱性物料发生中和反应，阴离子与正极电解液中的阳离子结合生成盐；在负极区，向负极电解液中持续通入CO₂气体，负极电解液中的氢离子在负极电极上还原为氢气，进入负极电解液中的CO₂转化为碳酸氢根，与钠离子生成碳酸氢钠，利用正负极区之间pH值之差形成的电势，在电解反应进行时，正极区发生的酸碱中和反应和负极区发生的CO₂矿化反应所释放的能量以H₂作为媒介转变为的电能实现对外产电，反应完成后将负极区产生的碳酸氢钠移出经过滤得到碳酸氢钠，或进一步烘干得到碳酸钠。 

2.根据权利要求1所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述正极电解液含有钠盐，其溶解相的浓度为0.0001mol/L～10mol/L。 

3.根据权利要求2所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述钠盐选自氯化钠、硫酸钠和硝酸钠。 

4.根据权利要求3所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述钠盐为氯化钠，来自于从自然界中天然盐湖、海水提取物，或工业生产过程的产物。 

5.根据权利要求1所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述正极区加入的碱性物料为工业生产过程中所产生的含有氢氧化钙、氢氧化钠、氨水、氢氧化钾中的至少一种的碱性物料。 

6.根据权利要求1至5之一所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述负极电解液碳酸氢钠的浓度为0.1mol/L～10mol/L。 

7.根据权利要求1至5之一所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述中间电解液的钠盐浓度为0.0001mol/L～10mol/L。 

8.根据权利要求1至5之一所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述用于将氢气氧化为氢离子的正极电极为气体扩散电极，所述氢气来自于负极电极所产生的氢气。 

9.根据权利要求1至5之一所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述负极电极为在泡沫镍上担载Pt/C催化剂制成，其中Pt担载量为0.1-0.5mg/cm² 。

10.根据权利要求1至5之一所述的矿化CO₂制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，其特征在于：所述CO₂气体以鼓泡的方式通入负极区。