二氧化碳在银电极上发生电还原反应时的电极失活原因.pdf

学兔兔 化 工 进 展 · 286 · CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS 2014年第 33卷增刊 1 {研究开发2 — ‘ ， 1 ； _ ‘ ．； ! 二氧化碳在银 电极上发生电还原反应时的电极失活原因 王晓春，杨冬伟，李露，王琴 ，施锦 (昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093) 摘 要 ：在 KHCO。水溶液 中，利用线性扫描、塔菲尔曲线、恒电位 电解、电化学阻抗谱方法 ，研究了CO。在银 电极上发生 电还原反应的动力学特征，发现当电解反应进行一段 时间后 ，阴极表面生成 了一层棕黑色物质 附着在 电极表面 ，导致生成 CO 的平衡 电位 负移 ，交换 电流密度变小 ，电荷转移 电阻增大，电流效率和 电流密度迅速 降 低。用 X射线光电子能谱 (XPS)分析 了有害物质的主要成分，证 明阴极表面附着物主要为石墨碳和微量 Zn，这 些物质附着在 阴极表面 ，导致电极失活，阻碍 c0 电还原反应继续进行 。 关键词 ：二氧化碳 ；电化学；电极失活；电化学阻抗谱 ；X射线光电子能谱 DeactivationofAgelectrodein theelectrochem icalreductionofCO2 inaqueoussolution WANGXiaochun，YANG Dongwei，L L ，WANG Qin，SHIJin (FacultyofM etallurgicalandEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceand TechnologyUniversity，Kunming650093，Yunnan，China) Abstract：TheelectrochemicalkineticscharacteristicsofCO2reduction onAgelectrodehasbeen studied in KHCO3aqueous solution using Linear sweep curve，Tafelcurve， Potentiostatic electrolysisandelectrochemicalimpedancespectroscopy． Itisfoundthatcertainblacksubstance wasadsorbedontheAg electrode，which resultedintheincreaseofequilibrium potential，the dereaseofexchangecurrent，electrontransferresistance，andthedereaseofcurrentdensityand Faradaic efficiency． The main components of the poisonous intermediates and electrode deactivation havebeen studied byX—rayphotoelectron spectroscopy (XPS)． Theresultsshow thatgraphiteisthemaincomponentsofthepoisonousintermediatewithverysmallamountofZn． Thesesubstanceswillbedepositedatthe electrodeand subsequentlydeactivatetheelectrode， whichma