[发明专利]二氧化碳还原装置以及多孔电极

权利要求书

1.一种二氧化碳还原装置，其具有：

第一电极、

电解液以及离子传输膜中的至少一者、以及

第二电极，

所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极，

所述二氧化碳还原装置具备以对所述第一电极导入二氧化碳方式构成的导入口，所述第一电极是具有多孔碳的多孔电极，所述多孔碳具有至少一种M-R表示的金属-非金属元素键，

所述M-R为选自Ag-N、Co-N、Ni-N、Mn-N、Fe-N、Mo-N、Nb-N、Pb-N及Sb-N中的至少一种，

所述R是通过共价键与来自所述多孔碳的碳元素键合的氮元素，

构成R的氮原子(N)来自具有芳族杂环的聚合物以及杂环化合物中任一种。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳还原装置，其中，所述M为选自Sb和Pb中的至少一种，并且所述R为N。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳还原装置，其中，所述M为选自Mn、Fe、Ni、Co、Nb、Mo和Ag中的至少一种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳还原装置，其中，所述多孔电极仅以C、R和M作为构成元素。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳还原装置，其中，所述M-R与所述多孔电极化学键合。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳还原装置，其中，所述多孔电极的孔隙率为10～90％。

7.一种多孔电极在二氧化碳还原中的用途，所述多孔电极为阴极，

对所述阴极导入二氧化碳，

所述多孔电极具有多孔碳，所述多孔碳具有至少一种M-R表示的金属-非金属元素键，

所述M-R为选自Ag-N、Co-N、Ni-N、Mn-N、Fe-N、Mo-N、Nb-N、Pb-N及Sb-N中的至少一种，

所述R是通过共价键与来自所述多孔碳的碳元素键合的氮元素，

构成R的氮原子(N)来自具有芳族杂环的聚合物以及杂环化合物中任一种。

8.一种获得二氧化碳还原装置的方法，其为获得权利要求1～6中任一项所述的二氧化碳还原装置的方法，该方法包括：

将金属络合物、或者将金属离子以及含有R的有机化合物涂布于碳无纺布上，并加热，从而得到所述多孔电极，

加热时的温度为250～650℃。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述金属络合物含有选自三苯基络合物、卟啉络合物、酞菁络合物和二硫烯络合物中的至少一种。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，

所述金属离子的反荷离子包括选自硝酸根离子、硫酸根离子、氯离子、溴离子、碘离子和氢氧根离子中的至少一种，

所述含有R的有机化合物含有选自聚(4-乙烯基吡啶)、聚苯胺、联吡啶衍生物、咪唑衍生物和吡唑衍生物中的至少一种。