1前言

目前的能源主要来自于化石燃料，但化石燃料不可再生，终将消耗殆尽，因此，寻找替代能源成为必然选择．开发可再生能源以减少对化石燃料的依赖成为新能源利用领域的研究热点L3．可再生能源主要以电能形式被使用，但利用可再生能源发电时，由于受气候、环境、昼夜等因素的影响，电量具有间歇性和不稳定性，会对电网造成冲击，严重时可造成电网瘫痪．因此，存储可再生电能成为其开发利用迫切需要解决的问题．

近年来，以CO2、水和可再生能源为基本要素合成液态甲醇燃料成为广受关注的一种储能思路，其技术途径如图l所示．先将可再生能源转化为电能，再用其电解CO2制CO，电解H2O制H2；之后，利用工业制甲醇的传统方法，将CO氢化还原为甲醇．通过这种途径，可将可再生能源转化为化学能储存在液态燃料中，使之成为一种便于运输、可储存和携带的能源形式．

电解水制氢和CO氢化还原制甲醇是相对成熟的技术，将CO转化为甲醇的关键问题是将CO：连续高效地电还原为CO．早期研究主要在水溶液中进行M”，存在的主要问题有：(1)CO在水溶液中的溶解度很低(0．033mol／L，25℃，0．1MPa)，导致CO2电还原效率很低；(2)CO2电还原过程中电极极易中毒，导致电流效率急剧下降．

CO2是非极性分子，在有机电解液中有良好的溶解性；碳酸丙烯酯是一种常用的有机电化学溶剂，也是重要的CO2吸收剂引，具有化学性质稳定、电化学窗口宽、沸点高和无毒等特点；四丁基高氯酸铵是一种应用广泛的有机电化学支持电解质们．本工作在四丁基高氯酸铵一碳酸丙烯酯溶液中将CO2电还原为CO．为此设计了一种新型双室电解池，阴极电解液为四丁基高氯酸铵一碳酸丙烯酯溶液，阳极电解液为O．1mol／LH2SO4水溶液，阴极室和阳极室之间用离子交换膜隔开，阴极反应所需的电子和氢离子由水的阳极氧化反应提供．

2实验

2．1材料与试剂

碳酸丙烯酯(PropyleneCarbonate，PC，纯度99．99％，国药集团化学试剂有限公司)，离子交换膜(Nation117，美国杜邦公司)，co2，H2，N2，(纯度≥99．999％，昆明氧气厂1，四丁基高氯酸铵(TetrabutylammoniumPerchlorate，TBAP，纯度>／99％，上海阿拉丁工业公司)，KHCO3(纯度>／99．5％，国药集团化学试剂有限公司)．

2．2实验设备与分析仪器

VEGA3SB．EasyProb扫描电镜[泰思肯贸易(上海)有限公司1，CHI660e电化学工作站(上海辰华仪器厂)，BPZ．6033真空干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)，GC一4000A气相色谱仪(检测CO采用5A分子筛色谱柱，检测H2采用碳分子筛色谱柱，热导检测器温度110℃，柱箱温度130℃，汽化温度130℃，北京东西电子公司)．

2．3实验方法

2．3．1实验原理

电化学反应装置结构示意图见图2．用离子交换膜将电解槽分隔成阴极室和阳极室，阳极室中注入0．1mol／L稀硫酸，阴极室中注入0．1mol／LTBAP—PC溶液，工作电极为1cm~1cm金片(纯度>99．99％)，对电极为石墨棒(纯度>99．9％)，参比电极为I-／I3一电极。，，参比电极插入盐桥中，盐桥的电解液和阴极电解液之间被多孔聚四氟乙烯材料隔开．