混合离子液体电解质中CO2电催化转化为重要有机化学品的研究

项目名称： 混合离子液体电解质中CO2电催化转化为重要有机化学品的研究

项目编号： No.21403253

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 朱庆宫

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： CO2资源化利用具有重要意义，但涉及热力学和动力学两大难题。采用电化学方法是解决这些难题的有效途径之一。在离子液体中，以水为氢源，将CO2还原为重要碳氢化合物是一个刚刚起步的重要研究方向。本项目拟设计和筛选具有碱性、中性、酸性的离子液体，分别以单一离子液体和混合离子液体为电解液，采用不同金属为电极材料，设计一系列离子液体/水/电极、混合离子液体/水/电极体系，对CO2电催化还原生成甲酸、甲醇、乙醇等醇类化合物进行深入研究，采用量子化学和分子动力学模拟方法研究体系中的分子间相互作用。探索反应中产物选择性、电流效率、电极稳定性等随离子液体结构和组成、电解液配比、电极材料性质、电流密度等因素的变化规律和机理，研究电解液与CO2间的相互作用对电化学反应的影响，探究混合离子液体为电解液时不同离子液体间的匹配与协同效应规律，筛选最佳电化学反应体系和条件，为电化学方法清洁高效转化CO2奠定科学基础。

中文关键词： 离子液体；二氧化碳；水；电催化；高附加值化学品

英文摘要： Being abundant renewable energy sources, utilization of CO2 as a feedstock for producing chemicals presents thermodynamic and kinetic barriers. Electrochemical method is one of the most promising approaches for sequential conversion of CO2 to valuable che

英文关键词： ionic liquid；carbon dioxide；water；electrocatalysis；value-added chemicals