[發(fā)明專利]還原二氧化碳的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201180037527.6 | 申請日： | 2011-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN103038394A | 公開（公告）日： | 2013-04-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 四橋聰史;出口正洋;山田由佳 | 申請（專利權(quán)）人： | 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社 |
| 主分類號： | C25B5/00 | 分類號： | C25B5/00;B01J27/24;B01J35/02;C01B3/04;C25B1/00;C25B3/04;C25B11/06 |
| 代理公司： | 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322 | 代理人： | 龍淳 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 還原 二氧化碳 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種還原二氧化碳的方法。
背景技術(shù)
專利文獻(xiàn)1～2公開了使用含有TiO2這樣的n型光半導(dǎo)體材料的陽極電極來還原二氧化碳的方法。專利文獻(xiàn)3～4公開了電解水的方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開平07－188961號公報
專利文獻(xiàn)2：日本特開平05－311476號公報
專利文獻(xiàn)3：日本特開昭50－115178號公報
專利文獻(xiàn)4：日本特開2003－024764號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
專利文獻(xiàn)1～2所公開的方法中，為了還原二氧化碳，必須要在陽極電極和陰極電極之間夾有電源。本發(fā)明提供不用這樣的電源來還原二氧化碳的新方法。
用于解決課題的方法
本發(fā)明是使用用于還原二氧化碳的裝置來還原二氧化碳的方法，具備以下的工序：
準(zhǔn)備具備以下部分的二氧化碳還原裝置的工序（a），
陰極室、
陽極室、和
固體電解質(zhì)膜，其中，
上述陰極室具備工作電極，
上述工作電極具備金屬或金屬化合物，
上述陽極室具備對電極，
上述對電極在表面具備由氮化物半導(dǎo)體形成的區(qū)域，
在上述陰極室的內(nèi)部保持有第1電解液，
在上述陽極室的內(nèi)部保持有第2電解液，
上述工作電極與上述第1電解液相接，
上述對電極與上述第2電解液相接，
上述固體電解質(zhì)膜夾在上述陰極室和上述陽極室之間，
上述第1電解液含有上述二氧化碳，
上述工作電極與上述對電極電連接，并且
在上述工作電極和上述對電極之間未電夾置電源；
對上述區(qū)域照射具有250納米以上、400納米以下的波長的光，將上述第1電解液所含有的上述二氧化碳還原的工序（b），
其中，不對工作電極照射上述光。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的還原二氧化碳的新方法，不需要夾在陽極電極和陰極電極之間的電源。
附圖說明
圖1表示根據(jù)實施方式1的用于還原二氧化碳的裝置。
圖2A表示未形成有金屬配線303的對電極104。
圖2B表示形成有多根直線狀的金屬配線303的對電極104。
圖2C表示形成有具有網(wǎng)格形狀的多根直線狀的金屬配線303的對電極104。
圖3是在實施例1中對氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302照射光前后的電流變化的曲線圖。
圖4表示在實施例1中，該電荷量（橫軸）和所得到的甲酸的量（縱軸）的關(guān)系。
圖5是在實施例1、實施例2和實施例3中對氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302照射光的前后的電流變化的曲線圖。
圖6是實施例1～3中光照射時間（橫軸）和甲酸的生成量（縱軸）的關(guān)系的曲線圖。
具體實施方式
以下，說明本發(fā)明的實施方式。
（實施方式1）
（用于還原二氧化碳的裝置）
圖1表示根據(jù)實施方式1的用于還原二氧化碳的裝置。該裝置具備陰極室102、陽極室105和固體電解質(zhì)膜106。
陰極室102具備工作電極101。
工作電極101與第1電解液107相接。具體而言，工作電極101浸漬在第1電解液107中。
工作電極101的材料的例子為銅、金、銀、鎘、銦、錫、鉛或它們的合金。優(yōu)選銅。為了增加甲酸的量，優(yōu)選銦。工作電極101的材料的其他例子為能夠還原二氧化碳的金屬化合物。只要該材料與第1電解液107相接即可，可以是僅工作電極101的一部分浸漬在第1電解液107中。
陽極室105具備對電極104。
對電極104與第2電解液108相接。具體而言，對電極104浸漬于第2電解液108。
對電極104如圖2A所示，在表面具備由氮化物半導(dǎo)體形成的氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302。優(yōu)選該氮化物半導(dǎo)體為氮化鎵或氮化鋁鎵。在圖2A中，在對電極104的表面的一部分形成有正方形的氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302。但是，也可以在對電極104的整個表面形成氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302。氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302的形狀不限定于正方形。
如圖2B和圖2C所示，優(yōu)選在氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302設(shè)置金屬配線303。優(yōu)選金屬配線303與氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302相接。如后所述，由光源103對氮化物半導(dǎo)體區(qū)域302照射光。也可以對金屬配線303照射光。
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