[发明专利]一种利用核黄素增强CO2矿化电池产电性能的方法及其电池

权利要求书

1.一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述方法为将阳离子交换膜置于CO₂矿化电池容器中，将容器分为阳极区和阴极区，在阳极区加入芒硝和Ca(OH)₂的混合溶液作为阳极电解液，阴极区加入碳酸氢钠作为阴极电解液，同时在阴极区加入化合物FMN作为阴极电催化剂，并在阳极电极和阳极电极之间施加直流电源：

阴阳电极形成电流通路后，将CO₂通入电池的阴极区后电离为H⁺和HCO₃^-，FMN在阴极得到两个电子并与电离出的H⁺结合还原成FMNH₂，剩下的HCO₃^-与从阳极区透过来的Na⁺结合生成NaHCO₃；

将阴极区生成的FMNH₂循环回阳极区，在阳极区释放出电子被氧化生成FMN并释放出H⁺，H⁺进入溶液与阳极电解液中Ca(OH)₂电离出的OH^-发生中和反应，同时Ca²⁺与芒硝中的SO₄^2-结合生成CaSO₄沉淀。

2.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述阳极区还可以加入FMN的还原态物质FMNH₂作为阳极电催化剂。

3.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述矿化电池容器中反应的温度为为25～100℃。

4.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述芒硝的浓度为0.1～2mol/L，所述阳极电解液中Ca(OH)₂固体的加入量为0.1～100g/L，所述FMN浓度为0.001mol/L～0.1mol/L。

5.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述阴极区生成的FMNH₂通过离子液体甲基咪唑六氟化磷、三辛基氧化膦进行“萃取-反萃”或者通过透析膜、纳滤膜截留处理后添加至阳极区。

6.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述阴极区产生的碳酸氢钠移出经蒸发、烘干可得到碳酸钠固体；所述阳极区产生的含有CaSO₄沉淀的固体经过滤后作为水泥生产的原料。

7.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述阴阳电极为碳材料电极。

8.如权利要求7所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述碳材料电极为石墨毡、碳毡、碳纸、碳布中的一种。

9.如权利要求1所述一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，阳极区、阴极区的溶液采用相应的溶液储罐储存，并通过循环泵使溶液在阳极区、阴极区与对应的储罐之间循环。

10.一种利用权利要求1至9任一项所述方法的CO₂矿化电池,其特征在于，所述电池包括CO₂矿化电池的壳体容器和将所述容器分隔为阳极区和阴极区的阳离子交换膜，阳极区加入芒硝和Ca(OH)₂的混合溶液作为阳极电解液，阴极区加入碳酸氢钠作为阴极电解液，同时在阴极区加入化合物FMN作为阴极电催化剂，阳极区加入FMNH₂作为阳极电催化剂，连接阴阳电极形成电流通路后，在阴极区通入CO₂。