碱性电化学还原co2阴极反应
电化学-电极反应方程式
电化学-电极反应⽅程式Ⅰ、原电池电极⽅程式1、Cu ─ H2SO4─ Zn原电池正极：2H++ 2-e=== H2↑负极：Zn - 2-e=== Zn+2总反应式：Zn + 2 H+=== Zn+2+ H2↑2、Cu ─ FeCl3─ C原电池正极：2Fe+3+ 2-e=== 2Fe+2负极：Cu - 2-e=== Cu+2总反应式：2Fe+3+ Cu === 2Fe+2+ Cu+23、钢铁在潮湿的空⽓中发⽣吸氧腐蚀正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2Fe - 4-e=== 2Fe+2总反应式：2Fe + O2 + 2H2O === 2F e(O H)24、氢氧燃料电池（中性介质）正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2H2- 4-e=== 4H+总反应式：2H2 + O2 === 2H2O5、氢氧燃料电池（酸性介质）正极：O2 + 4H++ 4-e=== 2 H2O负极：2H2- 4-e=== 4H+总反应式：2H2 + O2 === 2H2O6、氢氧燃料电池（碱性介质）正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2H2- 4-e+ 4OH-=== 4H2O总反应式：2H2 + O2 === 2H2O7、铅蓄电池（放电）+ 4H+=== PbSO4 + 2H2O 正极（PbO2）：PbO2 + 2-e+ SO-2 4负极（Pb）：Pb - 2-e+ SO-2=== PbSO44=== 2PbSO4 + 2H2O 总反应式：Pb + PbO2 + 4H++ 2SO-248、Al ─ NaOH ─ Mg原电池正极：6H2O + 6-e=== 3H2↑+ 6OH-+ 4H2O负极：2Al - 6-e+ 8OH-=== 2AlO-2总反应式：2Al + 2OH-+ 2H2O === 2AlO-+ 3H2↑29、CH4燃料电池（碱性介质）正极：2O2 + 4H2O + 8-e=== 8OH-负极：CH4- 8-e+ 10OH-=== CO-2+ 7H2O3+ 3H2O总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH-=== CO-2310、熔融碳酸盐燃料电池（Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO 作燃料）：【持续补充CO2⽓体】正极：O2 + 2CO2 + 4-e=== 2CO-23- 4-e=== 4CO2负极：2CO + 2CO-23总反应式：2 CO + O2 === 2 CO211、银锌纽扣电池【碱性介质】正极（Ag2O）：Ag2O + H2O + 2-e=== 2Ag + 2OH-负极（Zn）：Zn + 2OH-- 2-e=== ZnO + H2O总反应式：Zn + Ag2O === ZnO + 2AgⅡ、电解电极⽅程式1、电解CuCl2溶液阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式：2Cl-+ Cu+2Cl2↑+ Cu2、电解精炼铜阳极（粗铜）：Cu - 2-e=== Cu+2阴极（纯铜）：Cu+2+ 2-e=== Cu 总反应式：（⽆）3、电镀铜阳极（纯铜）：Cu - 2-e=== Cu2+阴极（待镀⾦属，如Fe）：Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式：（⽆）4、电解饱和⾷盐⽔阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：2H2O + 2-e=== H2↑+ 2OH-总反应式：2Cl-+ 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2OH-5、电解HCl 溶液阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：2H++ 2-e=== H2↑总反应式：2Cl-+ 2H+Cl2↑+ H2↑6、电解NaOH 溶液阳极：4OH-- 4-e=== O2↑+ 2H2O阴极：4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑7、电解H2SO4溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4H++ 4-e=== 2H2↑总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑8、电解KNO3溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑9、电解CuSO4溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：2Cu+2+ 4-e=== 2Cu总反应式：2Cu+2+ 2H2O 2Cu + O2↑+ 4H+10、电解AgNO3溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4Ag++ 4-e=== 4Ag总反应式：4Ag++ 2H2O 4Ag + O2↑+ 4H+11、铅蓄电池（充电）+ 4H+阳极：PbSO4- 2-e+ 2H2O === PbO2 + SO-24阴极：PbSO4 + 2-e=== Pb + SO-24总反应式：2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4 H++ 2 SO-2 4。
电化学还原CO_(2)制备醇类的电极材料研究
关键词：CO2；醇；电化学还原；电极
中图分类号:TM912. 9
文献标识码：A
文章编号:1674-9944（2021） 12-0178-04
1引言
近年来大气中co2含量逐年升高，其原因是世界 经济的快速增长下，推动了能源的巨额消费。CO2是造 成温室效应的主要气体，随着空气中co2含量的增加， 温室效应现象也日益显著。因此，减少CO2排放以及 将co2转化为能源是非常有必要的，也是环境保护的 关键E。CO2是地球上分布最广、储量最丰富的碳资 源,其作为一种光合作用的原料 ，可用于开发新能源、新 材料,为人类提供丰富的生物质。由于CO2分子结构 的特性，使CO2较难参与反应。目前比较依赖于大型 设备和复杂工艺将其转化，并且反应条件严苛，如高压 和高温。研究者们致力于采用化学重整，矿化，酶催化， 光催化，电催化等手段也，来克服CO2还原反应的较大 活化能。其中电化学反应法设备简单，条件温和，无需 还原性物质如H2作为原料，反应pH值接近中性，在 众多方法中备受青睐。除此之外，电化学还原具有以下 优点页：还原产物可以通过调节电解电压、电解温度和 电解液种类和组成来控制；反应条件较常规，且反应工 艺流程简单，容易控制；反应无污染，侧面反应少，具有 较高选择性，耗能比较低，且产品产量和纯度较高；电解 池的结构简单，电解液回收方便；用来电解的电能可以 由太阳能、水电能,风能和地热能等可再生能源提供 ；电 化学反应系统紧凑,模块化，按需调整，易于在工业上建 厂使用等等。
收稿日期=2021-02-25 基金项目：国家自然科学基金项目（编号= 21163025,21763034） 作者简介:代灵英（1993-）,女，硕士研究生，研究方向为应用电化学。 通讯作者:苏永庆（1964-）,男，教授，研究生导师，研究方向为应用电化学.
2023-2024学年北京海淀区交大附中高二(上)期中化学试题及答案
北京交大附中2023－2024学年第一学期期中练习高二化学说明：本试卷共10页，共100分。
考试时长90分钟。
可能用到的相对原子质量：H—1C—12O—16S—32第Ⅰ卷（42分）选择题（每小题只有一个选项符合题意，本题共14小题，每小题3分，共42分）1．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是+-A．火力发电B ．碱性锌锰电池D．氢氧燃料电池2．下列说法正确的是A．放热反应一定是自发反应B．熵增的反应不一定是自发反应C．固体溶解一定是熵减小的过程D．非自发反应在任何条件下都不能发生3.如图所示为某基元反应过程的能量变化（E1、E2、E3均大于0）。
下列说法正确的是A.该反应的正反应为吸热反应B.E1+E3为该反应的活化能C.图中对应的该反应的焓变 H=-E2D.NO2和CO分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子4．一定温度下，在2个容积均为10L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见下表。
下列说法正确的是(mol·L−1) A．该温度下，反应的化学平衡常数K＝0.25B．Ⅱ中x＝0.008C．容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志D．反应开始阶段的化学反应速率：Ⅰ＞Ⅱ5．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：序号实验I实验II实验现象铁钉周边出现色锌片周边未见明显变化铁钉周边出现蓝色铜片周边略显红色下列说法不正确．．．的是A．实验I中铁钉周边出现红色B．实验I中负极的电极反应式：Fe–2e-===Fe2+ C．实验II中正极的电极反应式：O2+2H2O+4e-===4OH-D．对比实验I、II可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀6．已知1mol H2O2分解放出热量98kJ。
在含有少量I−的溶液中，H2O2分解的机理是：ⅰ.H2O2+I−==H2O+IO−，ⅱ.H2O2+IO−==H2O+O2↑+I−。
海淀区2022-2023学年第一学期期末高三化学试题及答案
海淀区2022－2023学年第一学期期末练习高三化学 2023.1本试卷共8页，100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。
考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 Fe 56第一部分本部分共14题，每题3分，共42分。
在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术，首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像，发现两种结构的水合质子，其中一种结构如右图所示。
下列有关该水合质子的说法正确的是 A ．化学式为H 9O 4+B ．氢、氧原子都处于同一平面C ．氢、氧原子间均以氢键结合D ．图中所有H ―O ―H 键角都相同 2．下列说法不正确的是 B ．基态Cu 2+价层电子的轨道表示式：3．槟榔中含有多种生物碱，如槟榔碱和槟榔次碱，其结构如下。
这些生物碱会对人体机能产生影响。
下列说法正确的是A ．槟榔碱和槟榔次碱是同系物B ．槟榔碱分子中N 原子的杂化方式是sp 2C ．槟榔次碱分子中最多有4个碳原子共平面D ．槟榔碱和槟榔次碱均能与强酸、强碱反应 45．下列方程式与所给事实相符的是A．实验室制氯气时，用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气：Cl2 + OH- === Cl- + HClOB．铜和浓硝酸反应，产生红棕色气体：3Cu + 8HNO3(浓) === 3Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 4H2O C．苯酚浊液中滴加碳酸钠溶液后变澄清：D．用热的NaOH溶液去除油污（以硬脂酸甘油酯为例）：6．用N A代表阿伏加德罗常数的数值。
下列说法中，正确的是A．0.1 mol碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为0.3N AB．标准状况下，22.4 L乙炔中σ键数为N A、π键数为2N AC．100 mL 1 mol·L-1 醋酸溶液中含有的氢离子数为0.1N A．．．已知：Ag+与SA．②中加氨水后发生反应：AgCl + 2NH3·H2O === [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2OB．同温度下，溶度积K sp大小关系：AgCl > AgBr > AgI > Ag2SC．与Ag+配位的能力由强到弱依次为：S2O2- 3、NH3D．上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应10．2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。
二氧化碳电化学还原[优质PPT]
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Saveant 等人分别在一价离子（Li+，Na+）和二价离子（Mg2+，Ga2+，Ba2+）的电解 质中用铁(0)卟啉作为催化剂进行了 CO2 电还原。 通过实验他发现不同电解质中催化活性的顺序为 Mg2+=Ga2+>Ba2+>Li+>Na+。
3 镍（Ni）、铁（Fe）、铂（Pt）等
这类金属催化剂由于自身析氢过电位较低，所以主要产物为 H2；
4 铜（Cu）
研究表明铜箔在不同的条件下可以产生 16 种不同的 CO2 电还原产物，并且因为其 独特的电催化性能在反应过程中可以吸附和转化中间产物*CO，所以产物主要以 甲烷（CH4）和乙烯（C2H4）为主。
02 金属氧化物表现出更好的催化活性 MoO2 在乙腈和二甲基甲酰胺等有机溶剂中能够表现出 较强的 CO2 还原催化活性，Oh 等人发现 MoO2 在乙腈 与四丁基六氟磷氨酸（TBAPF6）中 CO2电还原的初始 点位小于 0.2 V，并且反应在-20℃下比在室温下表现出 更强的催化活性。
Chen Y., Kanan M. W. Tin oxide dependence of the CO2 reduction efficiency on tin electrodes and enhanced activity for tin/tin oxide thin-film catalysts [J]. Journal of the American Chemical Society, 2012, 134(4): 1986-1989.
02 2 氧化金属催化剂
01 金属氧化物比金属单质拥有更高的电流密度和 基底上电沉积了一层 SnOx 薄膜， 通过测试发现相较于纯的锡箔拥有更独特的催化性能，与在表 面自然生长一层 SnOx 的 Sn 电极相比前者的电流密度是后者的 8 倍，并且法拉第效率也达到了 4 倍的提升。
2023-2024学年北京西城区八中高三(上)期中化学试题及答案
2023北京八中高三（上）期中化学考试时间90分钟满分100分可能用到的相对原子质量：B-11 N-14第一部分 (选择题共42分)本部分共14题，每小题3分，共42分。
选出最符合题目要求的一项。
1. 中国“天宫”空间站使用了很多高新技术材料。
下列对涉及材料的说法不正确．．．的是A. 核心舱的离子推进器使用氙气作为推进剂，氙位于元素周期表0族B. 被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金，其强度大于纯铝C. “问天”实验舱使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，砷和镓位于元素周期表第四周期D. 太阳能电池翼基板采用碳纤维框架和玻璃纤维网，两者均属于有机高分子材料2. 下列图示正确的是A. 3p电子的电子云轮廓图：B. SO3的VSEPR模型：C. As的原子结构示意图：D. HCl的形成过程：3. 下列事实不能直接从原子结构角度解释的是A. 化合物ICl中I为+1价B. 第一电离能：B>AlC. 沸点：CS2>CO2D. 热稳定性：NH3>PH3.4. 室温下，t1时刻向两个盛有50mL蒸馏水的烧杯中分别加入①1gCaCO3、②1g蔗糖，搅拌，最终分别得到悬浊液和澄清溶液，溶解过程中分散系的导电能力变化如图。
下列分析不正确．．．的是 A. 该实验可证明蔗糖不是电解质 B. 该实验可证明碳酸钙是强电解质 C. 当①中导电能力不变时，CaCO 3(s)Ca 2+(aq)+CO 23−(aq)达到平衡D. t 2时刻，①中再加1gCaCO 3，导电能力不变 5. 下列与事实对应的化学用语不正确的是 A. C 和O 形成2CO 的过程：B. 23Na CO 溶液处理水垢中的4CaSO ：224334=CaSO CO CaCO SO −−++ C. 0.1mol/L 3CH COOH 溶液的pH 为3：33CH COOH CH COO H −++D. 用石墨电极电解2CuCl 溶液：22Cu2ClCu Cl +−++↑电解6. 下列有关实验现象的解释或所得结论正确的是 (Cu H ⎡⎣3水解平衡正向移动A. AB. BC. CD. D7. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB 和PDMA 的结构如下图。
水溶液中电化学还原二氧化碳制甲酸的研究
水溶液中电化学还原二氧化碳制甲酸的研究一、本文概述随着全球气候变化的日益严重，减少温室气体排放、实现碳中和已成为全球共同的目标。
二氧化碳（CO₂）作为主要的温室气体之一，其减排和转化利用受到了广泛关注。
电化学还原二氧化碳（CO₂RR）是一种将CO₂转化为有价值化学品或燃料的有效方法，具有反应条件温和、产物多样性高等优点。
其中，甲酸（HCOOH）作为一种重要的化工原料和氢能源载体，其电化学还原制备过程具有重要的研究意义和应用价值。
本文旨在研究水溶液中电化学还原二氧化碳制甲酸的过程，通过深入探讨反应机理、催化剂设计、电解池构建以及反应条件优化等方面，以期提高甲酸产率、降低能耗，并为实现二氧化碳的高效转化和利用提供新的途径。
文章将首先介绍电化学还原二氧化碳制甲酸的研究背景和意义，然后详细阐述实验材料与方法、实验结果与讨论，最后总结全文并展望未来的研究方向。
通过本文的研究，旨在为电化学还原二氧化碳制甲酸领域的发展提供有益的参考和借鉴。
二、电化学还原二氧化碳的基本原理电化学还原二氧化碳（CO₂）制甲酸（HCOOH）是一种新兴的、环境友好的转化技术，旨在将大气中的温室气体转化为有价值的化学品。
该过程的基本原理涉及电解池中的阴极、阳极以及电解质溶液中的离子传递和电子转移。
在电解过程中，电解质溶液中的CO₂分子通过阴极附近的离子化过程，获得电子并被还原为甲酸根离子（HCOO⁻）。
同时，阳极处的水分子失去电子并被氧化为氧气和氢离子（H⁺）。
这些氢离子通过电解质溶液迁移到阴极，与甲酸根离子结合，生成甲酸（HCOOH）。
电化学还原CO₂的反应路径和产物分布取决于电解质的性质、电极材料、电流密度、温度以及压力等多个因素。
通常，甲酸的形成涉及多步电子转移过程，其中CO₂首先被还原为一氧化碳（CO），随后再被进一步还原为甲酸。
因此，优化电解条件和电极材料是提高甲酸产率和选择性的关键。
电解质溶液的选择也至关重要。
合适的电解质应能够有效传递离子，同时促进CO₂的溶解和还原。
2023北京丰台二中高三12月月考化学(教师版)
2023北京丰台二中高三12月月考化学可能用到的相对原子质量：Na 23 Cl 35.5 Ag 108 Fe 56 S 32第一部分选择题（共 42 分，每小题只有一个选项符合题意）1.下列图示正确的是A．H2O 的 VSEPR 模型：B．基态 Cu2+价层电子的轨道表示式：C．3p 电子的电子云轮廓图：D．Mg2+的结构示意图：2. 下列过程中的物质变化与氧化还原反应无关的是A. 将 FeSO4溶液加入 NaOH 溶液中，最终生成红褐色沉淀B. 切开金属钠，放置在空气中，表面变暗C. 向 CuCl2溶液中加入过量氨水，溶液颜色变为深蓝色D.3．下列性质的比较，不正确的是A. 第一电离能：Li＜Be < B B．原子半径：Al < Mg < NaC. 热稳定性：CH4<NH3< H2O D．碱性：LiOH＜NaOH<KOH4．下列方程式不．能．准确解释相应事实的是A．明矾（KAl(SO4)2·12H2O）净水：Al3++ 3H2O Al(OH)3（胶体） + 3H+B. 氯气用于自来水消毒：Cl2+H2O 2H++Cl－+ClO－C. 红棕色的 NO2溶于水变为无色：3NO2+ H2O = 2HNO3+NOD．浓硝酸用棕色瓶保存：4HNO3光照4NO2↑ + O2↑+ 2H2O5.有机物 G 是合成药物心律平的中间体，其结构简式如右图。
下列关于 G 的说法不正确的是A. 分子式为 C15H12O2B. 存在顺反异构体C. 能发生还原反应和取代反应D. 1mol G 最多能与 2mol Br2发生反应6. 用圆底烧瓶收集 NH3后进行喷泉实验。
对实验现象的分析正确的是A. 烧瓶中形成喷泉，说明 NH3与 H2O 发生了反应B．烧瓶中剩余少量气体，能证明 NH3的溶解已达饱和C．烧瓶中溶液为红色的原因是：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-D．烧瓶中溶液露置在空气中一段时间后 pH 下降，能证明氨水具有挥发性7. 碳化硅晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。
熔融k2co3燃料电池电极反应式
熔融k2co3燃料电池电极反应式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：熔融K2CO3燃料电池是一种新型的电化学能源转换装置，采用熔融碱性碳酸钾(K2CO3)作为电解质，具有高温操作、高效能、低成本的优点。
燃料电池的核心部件是电极，电极在燃料电池中起着关键作用，负责催化氧化还原反应，将化学能转化为电能。
本文主要介绍熔融K2CO3燃料电池中电极的反应机理及其优化设计。
我们先来了解一下熔融K2CO3燃料电池中的反应式。
熔融K2CO3燃料电池是一种碱性燃料电池，其阳极反应式为：2H2 + 4OH- -> 4H2O + 4e-阴极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- -> 4OH-整合反应式为：2H2 + O2 -> 2H2O通过这些反应式可以看出，熔融K2CO3燃料电池是通过氢气与氧气在阳极和阴极之间发生氧化还原反应，生成水来释放能量的。
为了提高燃料电池的性能和效率，电极设计是非常关键的。
电极通常由催化剂、导电剂和电极支撑物组成。
催化剂是电极中最重要的组成部分，它具有高活性和选择性，可以促进电化学反应的进行。
在熔融K2CO3燃料电池中，常用的催化剂包括钴、镍、铜等金属和其氧化物，这些催化剂可以有效地促进氢气和氧气的氧化还原反应。
导电剂也是电极中不可或缺的部分，它可以提高电极的导电性能，加快电子传输速率。
常用的导电剂有石墨、碳纳米管等。
电极支撑物则是电极的结构支撑体，可以增强电极的机械稳定性和导电性。
针对熔融K2CO3燃料电池电极性能的优化设计，可以从以下几方面着手。
首先是优化催化剂的选择和制备方法，可以通过改变催化剂的晶体结构、表面活性位点等方法来提高其催化性能。
其次是优化导电剂和电极支撑物的组合方式，可以选择合适的导电剂和电极支撑物，使其与催化剂形成良好的结合，提高电极整体的导电和机械性能。
还可以通过优化电极的结构设计和制备工艺，提高电极的稳定性和耐久性。
熔融K2CO3燃料电池的电极反应式是通过氢气和氧气的氧化还原反应来释放能量的，电极是燃料电池中的核心部件，其设计和优化对燃料电池的性能起着至关重要的作用。
超亲气泡沫铜纳米线电极电化学还原CO2性能
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期超亲气泡沫铜纳米线电极电化学还原CO 2性能王凯1，2，叶丁丁1，2，朱恂1，2，杨扬1，2，陈蓉1，2，廖强1，2（1 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆 400030；2 重庆大学能源与动力工程学院工程热物理研究所，重庆 400030）摘要：利用可再生电能进行电化学还原CO 2被认为是一种有前景的储能和减排技术，但在阴极发生析氢副反应，将降低电化学还原CO 2的性能。
采用泡沫铜为基底制备铜纳米线电极扩展电极的电化学活性面积，然后通过十七氟癸基三甲基硅烷对电极进行亲气处理，使电极表面从疏气状态变为超亲气状态，从而强化气相反应物CO 2传质，增加反应三相接触线，提高电极的电化学还原 CO 2性能。
实验结果表明：与未亲气处理的泡沫铜纳米线电极相比，所制备的超亲气泡沫铜纳米线电极虽然具有较小的电化学活性面积，但其超亲气的特性更有利于CO 2的传质，抑制了电解液中氢离子的传输，有效削弱了析氢副反应的发生。
在电解电位为-1.5V （vs . Ag/AgCl ）时，H 2法拉第效率降低了17.7%，电化学还原CO 2性能提升。
关键词：电化学；还原；二氧化碳；铜纳米线；超亲气；传质中图分类号：TQ021.4 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1232-09Performance of electrochemical reduction of CO 2 by superaerophiliccopper foam electrode with nanowiresWANG Kai 1，2，YE Dingding 1，2，ZHU Xun 1，2，YANG Yang 1，2，CHEN Rong 1，2，LIAO Qiang 1，2(1 Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400030, China; 2 Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, ChongqingUniversity, Chongqing 400030, China)Abstract: Electrochemical reduction of CO 2 by renewable electricity is regarded as a promising methodto storage energy and reduce emissions environmental problems. However, the hydrogen evolution sidereaction at the cathode will reduce the performance of electrochemical reduction of CO 2. Nanowires were prepared on the copper foam electrode to expand the electrochemical active area of the electrode. Then, the copper foam nanowire electrode was treated with trimethoxy (1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl)silane to make the electrode surface change from aerophobic to aerophilic, which was expected to strengthen the mass transfer of gas-phase CO 2, increase the three-phase contact line of the reaction and further improve the performance of electrochemical reduction of CO 2. Experimental results showed thatcompared with the copper foam nanowire electrode without aerophilic treatment, although the prepared aerophilic electrode possessed lower electrochemical active area, its superaerophilic property was研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0426收稿日期：2023-03-21；修改稿日期：2023-06-06。
电化学还原CO2_制备甲酸的电极材料研究
第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November，2023收稿日期：2022-11-24电化学还原CO 2制备甲酸的电极材料研究胡泽民，苏永庆*，程雪新，赵子龙（云南师范大学，云南 昆明 650000）摘 要：甲酸是合成许多工业产品的重要中间体，此外它还是氢气储备的重要材料。
电化学还原CO 2是一种很有前途的制备甲酸的方法，其中电极材料起着重要作用。
综述了金属、金属氧化物、金属合金和金属有机配合物对电化学还原CO 2制备甲酸的影响。
最后，强调了开发电极材料所面临的挑战和前景。
关 键 词：电化学还原；CO 2；甲酸；电极材料中图分类号：O646.54 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）11-1682-04现代社会的高速发展严重依赖于化石燃料的利用，随着全球人口的不断增加和生活水平的提高，环境压力增加，例如高温天气、山火和洪水愈发频繁。
减少对化石燃料的依赖可有效减少CO 2排放，因此要进行能源转型，大力推广风能、太阳能和水力发电等，同时还要通过各种方法来转化人类排放的CO 2。
目前转化CO 2的方法有酶转化[1]、热还原[2]、化学转化[3]、光催化[4]和电化学还原[5]。
这几种方法各有利弊，就酶转化而言，限制其应用的主要原因是酶失活。
对于化学转化、热还原和光催化来说，只有在特定条件或使用催化剂的情况下，才能克服CO 2初始还原能垒。
而电化学还原与其他方法相比，反应可控，条件温和，可利用清洁能源作为能量来源，反应过程绿色清洁，电解液可重复使用。
电化学还原CO 2的产物众多，如烃类、醇类、醛类、酮类和有机酸等[6-7]。
其中，甲酸广泛应用于饲料、化工和医药领域。
同时甲酸还是一种适合的储氢材料，因为甲酸具有较高的体积（53.4 g ·L -1）和中等重量（质量分数4.4%）的储氢能力，可以将其作为氢能源汽车的储氢材料[8-9]。
电催化还原CO2生成多种产物催化剂研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第3期电催化还原CO 2生成多种产物催化剂研究进展郑元波，张前，石坚，李佳霖，梅苏宁，余秦伟，杨建明，吕剑（西安近代化学研究所，氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西西安710065）摘要：电催化还原CO 2生成含碳产物技术，能有效解决CO 2过量导致的温室效应及能源短缺问题。
但是，电催化还原CO 2会生成多种产物，因此，研究制备催化活性较好的高选择性催化剂是研究重点。
本文简述了电催化还原CO 2的基本原理、不同还原产物的形成途径、活性中间体、速控步及活性催化剂，分析了电催化还原CO 2生成不同产物存在的问题。
并且针对催化剂催化活性及催化反应过程中的这些问题，提出了提高催化剂催化活性的方法，总结了催化剂发展趋势，一般策略包括制造纳米结构材料、催化剂负载在高比表面积的载体上、杂原子掺杂、合金化、引入缺陷等，分析了这些方法通过改变电子传输等因素对催化剂活性及选择性的影响。
关键词：电催化；二氧化碳；还原产物；催化剂；改性中图分类号：TQ035文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）03-1209-15Research progress of catalysts for electrocatalytic reduction of CO 2tovarious productsZHENG Yuanbo ，ZHANG Qian ，SHI Jian ，LI Jialin ，MEI Suning ，YU Qinwei ，YANG Jianming ，LYU Jian(State Key Laboratory of Fluorine &Nitrogen Chemicals,Xi ’an Modern Chemistry Research Institute,Xi ’an 710065,Shaanxi,China)Abstract:The electrocatalytic reduction of carbon dioxide (CO 2)to produce carbon-containing products can effectively relieve the greenhouse effect and energy shortage caused by excessive CO 2.However,the electrocatalytic reduction of CO 2could form a variety of products simultaneously,and thus catalysts with both high selectivity and catalytic activity is the focus of such researches.This review briefly describes the basic principles of electrocatalytic reduction of CO 2,the formation pathways of different reductionproducts,the active intermediates,the rate control steps,the active catalysts.The existing problems arealso analyzed,and a method to improve the catalytic activity is proposed.The development trend of the catalyst is summarized and the common strategies include manufacturing nanostructured materials,supporting catalysts on carriers with high specific surface areas,heteroatom doping,alloying,andintroducing defects.The effects of changing the factors such as electron transport by using these methods on the catalyst activity and selectivity are analyzed.Keywords:electrocatalytic;carbon dioxide;reduction product;catalyst;modification综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1936收稿日期：2021-09-09；修改稿日期：2021-12-16。
HAsO2在金电极上的阴极还原行为
文章编号1000-5463（2000）01-0073-04HASO 2在金电极上的阴极还原行为李红蒋雄华南师范大学化学系广州510631摘要：采用环盘电极实验和交流阻抗技术等研究了HASO 2在硫酸钠溶液（pH =4.0）中在金电极上的阴极还原行为.结果表明，HASO 2可以最终还原为ASH 3.整个还原过程可以分为两步：HASO 2还原为金属AS 和金属AS 进一步还原成ASH 3，还原产物ASH 3在电极上的吸附较强，溶出性能较差.这两步还原过程在阻抗的复数平面图上呈现二个明显的电容弧，利用EOUIVCRT 软件对其进行计算机拟合，得到了对应的等效电路以及其中的反应电阻元件的数值.关键词：亚砷酸；阴极还原；金电极；旋转环盘电极；交流阻抗中图分类号：O646.541文献标识码：A目前世界各国的炼锌厂多数采用三价砷和三价锑化合物作为纯制硫酸锌电解液时的除钴活化剂［1，2］.锌粉置换除钴反应在热力学上是可行的，但在动力学上却十分缓慢，只有在某些活化剂作用下，才能使这一反应变得有实际意义［3］.这些活化剂在催化CO 2+的电还原时，其本身也同时被锌还原，并且产生有毒的砷化氢和锑化氢［4］，因此，研究活化剂三价砷化合物的阴极还原对揭示它的活化作用本质以及开发无毒新型的活化剂具有特殊重要的意义.迄今有关三价砷化合物的电沉积行为以及砷-锑合金的电沉积行为已有一些报导［4~6］.本文主要采用环盘电极实验和交流阻抗技术研究HASO 2在硫酸钠溶液（pH =4.0）中的阴极还原行为.1实验部分环盘电极实验采用Pine 公司的AFASR2E 旋转环盘电极装置和AFRRDE4E 双恒电位仪，并用YEW3036记录仪记录扫描结果；交流阻抗测定采用美国EGSG ·PARC 的M388电化学交流阻抗系统，频率范围为105~10-2Hz ，计算机拟合采用EOUIVCRT 软件.实验采用三电极系统，环盘电极实验采用的工作电极为旋转金盘金环电极，盘面积为0.459cm 2，环面积为0.059cm 2，理论计算和用Fe （CN ）3-6测定的收集系数为0.179；交流阻抗测定采用的工作电极为金盘电极，面积为0.126cm 2.电极使用前先用1700#金相沙纸抛光，然后用二次重蒸水冲洗；对电极为大面积铂丝；参比电极为Hg -Hg 2SO 4（Sat.K 2SO 4）.本文中的AS （!）化合物用AS 2O 3配制，在pH =4.0的0.5mOI /L Na 2SO 4溶液中，它主要以HASO 2形式存在［7］，其它试剂均为分析纯；实验用水为二次重蒸水.测定前均通人高纯氮气20min ，测定时液面保持氮气气氛.实验在室温2312C 下进行.收稿日期：1998-11-22华南师范大学学报（自然科学版）Journal of South China Normal UniverSity（NaturaI Science ）2000（1）：!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!73~762结果与讨论2.1HASO2阴极还原曲线图1曲线a为HASO2在pH=4.0时在金电极上的阴极极化曲线.从图可见，在-0.3 ~-1.9V电位范围内出现二个电流平阶（B 和C），第一个电流平阶处在-0.3~-1.4V电位范围内，此为HASO2还原成金属AS，这时在电极表面可看到灰色的沉积物；第二个电流平阶出现在-1.4~-1.9V电位范围内，金属AS将被进一步还原.如果电极不旋转，并把电位固定在第二个电流平阶，发现电极表面有气泡析出，再结合还原产物的检测结果，推断第二个电流平阶可能是金属AS进一步还原为ASH3所致.图1 2.3mmoI/L HASO2在Au盘Au环电极上的伏安曲线Fig.1VoItammogramS of2.3mmoI/L HASO2at.Au-Au eIectrode.Ring potentiaI，-0.2V.Sweeprate，5mV/S.Rotating Speed，400r/min2.2Levich图及扩散系数对0.5moI/L Na2SO4+2.3mmoI/L HASO2溶液在同样条件下改变转速进行电位扫描测定，分别依据二个平阶的极限电流（!1，B 和（!1，C）对角速度的平方根!1/2作图，均得到过原点的直线（见图2）.这表明，相应于电流平阶B和C的两步还原过程都受HASO2的扩散过程控制，而且第二个平阶电流若扣除了第一个平阶电流，则发现这二个平阶的电流值基本相等，说明这两步反应发生的都是三电子的还原.根据直线的斜率可以获得HASO2的扩散系数.对于第一个电流平阶，其值为1.69X10-6 cm2/S；对于图1呈现的第二个平阶电流，若不扣除第一平阶电流，考虑到这两步反应的电子传递过程是快步聚，因此可以用6电子还原进行计算，其值为1.63X10-6cm2/S.从这二个平阶获得的扩散系数看，其值很接近，这间接地表明，第二个电流平阶可能是由于HASO2直接还原成ASH3所致.图2!1对!1/2图Fig.2!1vS.!1/2pIotS for the reduction of HASO2correSponding to B and C，reSpectiveIy!B"C2.3HASO2还原产物的检测为了进一步确证HASO2阴极还原的最终产物，我们进行了环盘电极实验.实验中，将环电位（"R ）控制在-0.2V，盘电位（"D）控制在-0.3~-1.9V之间，在400r/min的转速下记录盘电流（!D ）和环电流（!R）随盘电位的变化（见图1）.从图1可以看出，当盘电极处于-0.3~47-1.4V之间时，没有出现环电流，说明在金电极上HASO2第一步生成的可能是金属AS，由于它不能扩散到环电极上，所以没有出现环电流.只有当盘电位达到第二个电流平阶的电位范围，亦即-1.4~-1.9V之间时，才能记录到环电流，然而我们用空白进行实验证实，当环电位控制在-0.2V时不可能发生H2的氧化，也不可能发生HASO2在环上的还原，因此，环上唯一可能发生的反应只是HASO2最终还原产物ASH3的氧化.根据环与盘的平阶电流值可以获得还原产物ASH3的收集系数为0.087，若以实测收集系数对理论收集系数之比看作是还原产物的溶出率，则ASH3的溶出率为48.6%，这表明还原产物ASH3在金电极上的吸附较强，溶出性较差.!"#交流阻抗图图3给出了金电极在不同析ASH3过电位（见图1中1，2，3点）下阻抗的复数平面图，从图可以观察到这是有两个时间常数的阻抗图，在高频区有一个明显的电容弧，在低频区也出现一个明显的电容弧.随着电位的负移，高低频的电容弧均有规律地减少.一般认为，高频区出现的电容弧主要是由于在电极上发生了电子传递反应引起的，而低频区出现的电容弧则认为是由于存在某种电极反应产物或中间物吸脱附过程，引起电极表面的松驰而形成的［8］.在本研图3 4.6mmoI/L HASO2在金盘电极上的复数平面阻抗图Fig.3NyguiSt pIotS of4.6mmoI/L HASO2on Au eIectrode with a freguency range from105Hz to10-2Hz at different potentiaIS!（V）：（1）-1.6V，（2）-1.7V，（3）-1.9V at a rotating rate of400r/min，（·）meaSurement，（X）SimuIation究中，HASO2发生还原生成的最终产物ASH3在金电极上可能存在明显的吸脱附现象.前面的环盘电极实验已证实ASH3的吸附较强，仅有48.6%发生溶出，因此对应HASO2在金电极上在400r/min的转速下还原为ASH3反应的阻抗复数平面图，除在高频区出现一个明显的电容弧外，在低频区也出现一个明显的电容弧.!"$计算机拟合为了更好地反映由HASO2还原成ASH3的反应机理，我们利用EOUIVCRT软件对图3获得的阻抗图进行计算机拟合，得到了不同过电位下析ASH3过程的等效电路（见图4）以及其中的反应电阻元件的数值（见表1）.图4中"1为电化学反应电阻，"2经实验证明为电化学吸脱附电阻，#1为双电层电容，#2是与ASH3的吸脱附过程而引起电极表面松驰有关的电容.从表1的数值可以看出，在以400r/min的转速消除浓差极化的情况下，电化学反应电阻和电化学吸脱附电阻的数值相差不大，特别在高过电位区，两者很接近，说明在400r/min转速下，电化学反应过程和ASH3的吸脱附过程都对HASO2还原成ASH3反应产生较大的影响.换言之，HASO2可以最终还原为ASO3，还原产物ASO3在电极上存在着吸脱附的过程.57图4对图3进行等效电路模拟所得的等效电路图Fig.4Eguivaient circuits from the simuiation of the eiec-trochemicai impedance spectra（Fig.3）表1图4的等效电路所对应的电阻元件值Tab.1Vaiues of resistance eiements corresponding to Fig.4 !/V"1/!·cm2"2/!·cm2-1.6 2.64>1038.47>103-1.78.70>102 3.59>102-1.9 1.82>102 2.19>102参考文献：［1］F Lawson，L T Nhan.Proceedings of Chemicai Industry Symposium，Hydrometaiiargy［M］.Manchester Engiand，1981.81［2］E R Hamiiton.In J M Cigan，T S Mackey，T J O Keefe.Lead-Zinc-Tin［C］.Metai Soc.AIME，1980，172［3］F De Biander，R Winand.Infiuence of antimony and copper on the cementation of cobait by zinc［J］.Eiectrochimica Acta，1975，20：839~852［4］秦毅红，赵瑞荣，黎书华.As（"）在酸性氯化物溶液中的阴极极化行为［J］.中南工业大学学报，1995，26（6）：821~824［5］M M Musiani，C Pagura.Kinetic modei of the cathodic deposition of As-Sb aiioys［J］.J Eiectroanai.Chem.，1993，352：197~212［6］H K Lin，X Wu，P D Rao.Cathodic behaviour of antimony（"）species in chioride soiutions［J］.J.Appi.Eiec-trochem.，1994，24（8）：758~766［7］A J Bard，R Parsons.J Jordan.Standard Potenitais in Agueous Soiution［M］.New York：Marcei Dekker，1985，164［8］J R Macdonaid.Some new directions in impedance spectroscopy data anaiysis［J］，Eiectrochimica Acta，1993，38：1883~1890ELECTROCHEMICAL REDUCTION CHARACTERISTICS OARSENOUS ACID AT GOLD ELECTRODELI Hong JIANG XiongDepartment of Chemistry，South China Normai University，Guangzhou510631Abstract：The cathodic reduction behavior of arsenous acid（HAsO2）in sodium suiphate soiution（pH= 4.0）at a rotating Au-disk eiectrode has been investigated using eiectrochemicai technigues inciuding rotating ring-disk eiectrode and ac impedance spectroscopy，etc.It is shown that HAsO2can eventuaiiy be reduced to hydrogen arsenide（AsH3）.The reduction process probabiy takes piace in two stages：HA-sO2is reduced to metai arsenic and metai arsenic to AsH3.The adsorption of reduction product，（AsH3）ad，on Au eiectrode is assumed to be strong and its soiubiiity poor.The eiectrochemicaiimpedance spectra corresponding to the reduction process from HAsO2to AsH3show two obvious capaci-tance raches at high and iow freguency regions，respectiveiy，which are simuiated using EOUIVCRT soft-ware to get eguivaient circuits and vaiues of resistance eiements.K words：Arsenous Acid；Cathodic Reduction；Goid Eiectrode；Rotating Ring-Disk Eiectrode；Eiec-trochemicai Impedcance Spectrum【责任编辑黄玉萍】67。
电化学-电极反应方程式
Ⅰ、原电池电极方程式1、Cu ─ H2SO4─ Zn原电池正极：2H++ 2-e=== H2↑负极：Zn - 2-e=== Zn+2总反应式：Zn + 2 H+=== Zn+2+ H2↑2、Cu ─ FeCl3─ C原电池正极：2Fe+3+ 2-e=== 2Fe+2负极：Cu - 2-e=== Cu+2总反应式：2Fe+3+ Cu === 2Fe+2+ Cu+23、钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2Fe - 4-e=== 2Fe+2总反应式：2Fe + O2 + 2H2O === 2F e(O H)24、氢氧燃料电池（中性介质）正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2H2- 4-e=== 4H+总反应式：2H2 + O2 === 2H2O5、氢氧燃料电池（酸性介质）正极：O2 + 4H++ 4-e=== 2 H2O负极：2H2- 4-e=== 4H+总反应式：2H2 + O2 === 2H2O6、氢氧燃料电池（碱性介质）正极：O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极：2H2- 4-e+ 4OH-=== 4H2O总反应式：2H2 + O2 === 2H2O7、铅蓄电池（放电）+ 4H+=== PbSO4 + 2H2O 正极（PbO2）：PbO2 + 2-e+ SO-24负极（Pb）：Pb - 2-e+ SO-2=== PbSO44=== 2PbSO4 + 2H2O 总反应式：Pb + PbO2 + 4H++ 2SO-248、Al ─ NaOH ─ Mg原电池正极：6H2O + 6-e=== 3H2↑+ 6OH-+ 4H2O负极：2Al - 6-e+ 8OH-=== 2AlO-2总反应式：2Al + 2OH-+ 2H2O === 2AlO-+ 3H2↑29、CH4燃料电池（碱性介质）正极：2O2 + 4H2O + 8-e=== 8OH-负极：CH4- 8-e+ 10OH-=== CO-2+ 7H2O3+ 3H2O总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH-=== CO-2310、熔融碳酸盐燃料电池（Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO 作燃料）：【持续补充CO2气体】正极：O2 + 2CO2 + 4-e=== 2CO-23- 4-e=== 4CO2负极：2CO + 2CO-23总反应式：2 CO + O2 === 2 CO211、银锌纽扣电池【碱性介质】正极（Ag2O）：Ag2O + H2O + 2-e=== 2Ag + 2OH-负极（Zn）：Zn + 2OH-- 2-e=== ZnO + H2O总反应式：Zn + Ag2O === ZnO + 2AgⅡ、电解电极方程式1、电解CuCl2溶液阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式：2Cl-+ Cu+2Cl2↑+ Cu2、电解精炼铜阳极（粗铜）：Cu - 2-e=== Cu+2阴极（纯铜）：Cu+2+ 2-e=== Cu 总反应式：（无）3、电镀铜阳极（纯铜）：Cu - 2-e=== Cu2+阴极（待镀金属，如Fe）：Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式：（无）4、电解饱和食盐水阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：2H2O + 2-e=== H2↑+ 2OH-总反应式：2Cl-+ 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2OH-5、电解HCl 溶液阳极：2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极：2H++ 2-e=== H2↑总反应式：2Cl-+ 2H+Cl2↑+ H2↑6、电解NaOH 溶液阳极：4OH-- 4-e=== O2↑+ 2H2O阴极：4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑7、电解H2SO4溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4H++ 4-e=== 2H2↑总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑8、电解KNO3溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式：2H2O 2H2↑+ O2↑9、电解CuSO4溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：2Cu+2+ 4-e=== 2Cu总反应式：2Cu+2+ 2H2O 2Cu + O2↑+ 4H+10、电解AgNO3溶液阳极：2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极：4Ag++ 4-e=== 4Ag总反应式：4Ag++ 2H2O 4Ag + O2↑+ 4H+11、铅蓄电池（充电）+ 4H+阳极：PbSO4- 2-e+ 2H2O === PbO2 + SO-24阴极：PbSO4 + 2-e=== Pb + SO-24总反应式：2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4 H++ 2 SO-24。
)电化学还原从阴极
)电化学还原从阴极电化学还原是一种重要的化学反应过程，它发生在电解质溶液中的阴极上。
在这个过程中，阴极吸收电子，发生还原反应。
电化学还原不仅在工业生产中有广泛应用，还在电池、电解等领域发挥着重要作用。
电化学还原的基本原理是通过外加电压将电子从阳极输送到阴极。
当电流通过电解质溶液时，阳极释放出电子，而阴极则吸收这些电子。
在阴极表面，发生还原反应，将化学物质还原为较低的氧化态。
这一过程是通过电子传递和离子迁移实现的。
电化学还原过程中，阴极表面的电子和电解质中的离子发生相互作用，导致化学物质的还原。
在电解质溶液中，离子会向阴极迁移，并与阴极表面的电子发生反应。
这种反应可以形成新的物质，也可以改变原有物质的化学性质。
电化学还原的应用非常广泛。
在工业生产中，电化学还原可以用于提取金属、电镀、防锈等。
例如，通过电化学还原，可以将金属离子还原为金属，实现金属的提取。
在电镀过程中，通过电化学还原可以在物体表面形成一层金属薄膜，起到美化和防锈的作用。
电化学还原在电池中也起着重要作用。
电池是一种将化学能转化为电能的装置，其中的还原反应是电能产生的关键步骤。
在电池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，从而实现电流的流动。
电化学还原过程使得电池能够提供持续的电能。
除了工业和电池领域，电化学还原还在环境保护和能源领域发挥着重要作用。
例如，通过电化学还原可以将废水中的有害物质还原为无害物质，起到净化水体的作用。
在能源领域，电化学还原可以用于制备氢气燃料，为替代传统石油能源提供了一种可行的途径。
电化学还原是一种重要的化学反应过程，它在工业生产、电池、环境保护和能源等领域都有广泛应用。
通过外加电压，电子从阳极输送到阴极，使化学物质发生还原反应。
电化学还原的应用范围广泛，可以用于提取金属、电镀、环境净化和能源制备等。
电化学还原的研究和应用为人类社会的发展和进步提供了重要支撑。
Co2 电还原
! 非水溶剂中 "#! 的电化学还原
［,-］ 曾研究了电解水溶液中增加 !"# 还原的局部电流密度时， 高压 观察到了乙醇的生成。 46F>0G0 等
许多电极上 !"# 还原的局部电流密度随 !"# 分压 下 !"# 在多种金属上的电化学还原。结果表明， （如 HI、 （溶液中） 的增加而增加。有意思的是， 在高的电流效率和高压下， !"# 在金属电极 JF、 K6、 /G 和 /A） 上还原， 将靠 ,$,%&#-./0 的 !"# 下水 （ L& " M ） 的还原优先产生 L# 。在 HI 和 /G 电极上还有 而在 K6 电极上， !"# 还原的副产物甲酸， !" 是优势产物， JF 与 /A 电极上则两种产物都有。而且， 在 ,$,%&#-./0 下几乎不生成的 !LE 、 !# LN 、 !# LE 和 !& LO 却可在高压 !"# 中的 HI、 !(、 JF 电极上产 生， 究竟为何种产物， 由这些电极上的 !"# 压力决定。 46F>0G0 等还研究了在金属催化时， !"# 和 J"& D 用气体扩散电极在阴极还原的情况。 !"# 还原 除 ;: 外其它催化剂 分别用含 !:、 ;<、 ;: 催化剂的气体扩散电极检测。在 !"# 与 J"&D 的还原中， 作用下都发现了尿素的生成。尿素生成的最大电流效率在以 ?@ 为催化剂， 电极电位为 D ,%O-P 时 D 达 &OB 。尿素生成的电流效率与 !" 由 !"# 、 JL& 由 J"& 单独还原生成时的电流效率有关。 有人采用气体扩散电极 （123） ， 在 /G 电催化 !"# 合成了 !LE 。当 /G 催化层直接对着 !"# 气相， 同时还生成甲醇、 乙烯、 乙烷、 高的电流效率和大的局部电流密度下， !LE 是 !"# 还原的主产物， !" 和甲酰， 而且实验表明， 如 !LE 、 !"# 的还原产物， !"# ， !""L 所生成的电流效率明显与 !"# 的压力 和温度有关； !"# 还原产物的产率因用 L# 预处理 /G=123 而增加。 对于甲烷和乙醇的生成， 其反应机理可表述如下：
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碱性电化学还原co2阴极反应
CO2电化学还原阴极反应是一种利用电解质的电解反应，将
CO2还原成碳氢化合物的一种反应。
它的基本原理是，在电
解质溶液中，CO2在阴极上受到电子的影响，被还原成碳氢
化合物，如甲醇、乙醇、乙醛等。
在这种反应中，CO2在阴
极上受到电子的影响，被还原成碳氢化合物，而在阳极上，氧气被氧化成水。
由于CO2的还原反应是一种碱性反应，因此，在这种反应中，需要使用碱性电解质，如氢氧化钠、氢氧化钾等。
此外，CO2电化学还原阴极反应还可以利用电催化剂来加速
反应，从而提高反应的效率。
电催化剂可以改变CO2的还原
反应的反应机理，使反应更加高效。
此外，电催化剂还可以改变CO2的还原反应的反应条件，使反应更加稳定，从而提高
反应的效率。
总之，CO2电化学还原阴极反应是一种利用电解质的电解反应，将CO2还原成碳氢化合物的一种反应。
它的基本原理是，在电解质溶液中，CO2在阴极上受到电子的影响，被还原成
碳氢化合物，而在阳极上，氧气被氧化成水。
此外，还可以利用电催化剂来加速反应，从而提高反应的效率。
因此，CO2
电化学还原阴极反应是一种有效的CO2还原方法，可以有效
地利用CO2，为社会提供更多的能源。