ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΣΕ ΚΑΘΟΔΟΥΣ ΧΑΛΚΟΥ, ΑΡΓΥΡΟΥ ΚΑΙ ΡΟΥΘΗΝΙΟΥ

Σχετικά έγγραφα
ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΝΙΤΡΩΔΩΝ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ ΑΠΟ Y ΑΤΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ

(1) i mig,k = z 2 kf 2 u k c k (2) i mig = i mig,k = z 2 kf 2 u k c k. k=1. k=1

Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman.

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ

Αξιοποίηση Φυσικών Αντιοξειδωτικών στην Εκτροφή των Αγροτικών Ζώων για Παραγωγή Προϊόντων Ποιότητας. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ (Δ. Δ.7 ο ) ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΥΛΗ

4022 Σύνθεση του (S) -3-υδροξυβουτυρικού αιθυλεστέρα

ΣΥΓΚΡIΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ Ir KAI Ir-Ru ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΕΛΙΑ ΠΡΩΤΟΝΙΑΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ. Πατρών, 26504, Πάτρα.

4006 Σύνθεση του 2-(3-οξοβουτυλο)κυκλοπεντανονο-2- καρβοξυλικού αιθυλεστέρα

Επαναληπτικό ιαγώνισµα

Μελέτη του μηχανισμού ηλεκτροχημικής συναπόθεσης Ni-MWCNT και της εκλεκτικής απόθεσης MWCNT

ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις A1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

Προτεινόμενα θέματα για τις εξετάσεις 2011

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2013

ΓΑΛΒΑΝΙΚΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΑ ΚΕΛΙΑ

ΚΑΥΣΗ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΑΝΟΔΙΩΣΗ

Διαχωρισμός του Η 2 σε εμπορική μεμβράνη Pd-Cu/V

F el = z k e 0 (3) F f = f k v k (4) F tot = z k e 0 x f kv k (5)

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑ 4-ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ

1.2 Ποιο από τα παρακάτω ιόντα δεν έχει ηλεκτρονιακή δομή 1s 2 στη θεμελιώδη κατάσταση; α. β. γ. δ.

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Μονάδες Ποιο είναι το σύνολο των π δεσμών που υπάρχουν στο μόριο του CH 2 =CH C CH; α. ύο. β. Τρεις. γ. Τέσσερις. δ. Πέντε.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΕ22 (ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ) 2 ο Μέρος: ΑΣΚΗΣΕΙΣ (75 %) Διάρκεια: 3 ώρες και 45 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

4001 Μετεστεροποίηση του καστορελαίου σε ρικινολεϊκό µεθυλεστέρα

5013 Σύνθεση του 2,6-διµεθυλο-4-φαινυλο-1,4-διυδροπυριδινο- 3,5-δικαρβοξυλικού διαιθυλεστέρα

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 15 ΙΟΥΝΙΟΥ 2018 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Αντιδράσεις οξείδωσης αναγωγής οργανικών ενώσεων.

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ α.ε Διάρκεια: 3 ώρες και 30 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

1.1 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε καθεμιά από τις επόμενες ερωτήσεις:

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

4028 Σύνθεση του 1-βρωµοδωδεκάνιου από 1- βρωµοδωδεκανόλη

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 5 ο ΕΞΑΜΗΝΟ

5η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (Ηλεκτροχημεία)

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2013

ΑΣΚΗΣΗ 8 - Μελέτη της ηλεκτρόλυσης CuSO 4 ΑΣΚΗΣΗ 8. Μελέτη της ηλεκτρόλυσης CuSO 4

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Γ Λυκείου Υλη: Χημική Κινητική Χημική Ισορροπία Ιοντισμός (K a K b ) Επιμέλεια διαγωνίσματος: Τσικριτζή Αθανασία Αξιολόγηση :


ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΓΙΑ ΑΝΑΓΕΝΝΟΥΜΕΝΕΣ ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ ΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΡΟΦΟΔΟΤΟΥΜΕΝΕΣ ΜΕ CO 2. Κ.Μ. Παπαζήση, Σ.

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΑΕΡΙΟΥ-ΥΓΡΟΥ (GLC)

1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ. 19. Βλέπε θεωρία σελ. 9 και 10.

4029 Σύνθεση του δωδεκυλο φαινυλο αιθέρα από βρωµοδωδεκάνιο και φαινόλη OH

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΥΔΡΟΓΟΝΩΣΗ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΠΡΟΣ ΜΕΘΑΝΟΛΗ ΣΕ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ

M M n+ + ne (1) Ox + ne Red (2) i = i Cdl + i F (3) de dt + i F (4) i = C dl. e E Ecorr

ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

2006 Αντίδραση της (R)-(-)καρβόνης µε βενζυλαµίνη παρουσία µοντµοριλλονίτη Κ-10 προς µια βάση Schiff

4027 Σύνθεση του 11-χλωροενδεκα-1-ένιου από 10-ενδεκα-1- όλη

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Υδροχημεία. Ενότητα 10: Οξείδωση - Αναγωγή. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 8 ΙΟΥΝΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ : ΧΗΜΕΙΑ

Διακρίσεις ταυτοποιήσεις οργανικών ενώσεων.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΧΩΡΟ-ΧΡΟΝΙΚΗΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΤΑΛΑΝΤΟΥΜΕΝΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΔΥΟ ΚΑΙ ΤΡΙΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ

ΚΟΚΚΙΝΟΥΛΗ ΝΙΚΟΛΕΤΑ, Χηµικός Μηχανικός, MSc

Παράγοντες που εξηγούν τη διαλυτότητα. Είδη διαλυμάτων

ΘΕΜΑΤΑ: ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 18/03/2018

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ HPLC

Πρόγραμμα Θαλής-«Αξιοποίηση Φυσικών Αντιοξειδωτικών στην Εκτροφή των Αγροτικών Ζώων για Παραγωγή Προϊόντων Ποιότητας» 1

Πανελλήνιες Εξετάσεις Ημερήσιων Γενικών Λυκείων. Εξεταζόμενο Μάθημα: Χημεία Θετικών Σπουδών, Ημ/νία: 14 Ιουνίου Απαντήσεις Θεμάτων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

2-1. I I i. ti (3) Q Q i. όπου Q το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο που μεταφέρεται και είναι: (4)

Μονάδες Η κατανομή των ηλεκτρονίων του ατόμου του οξυγόνου (Z = 8) στη θεμελιώδη κατάσταση παριστάνεται με τον συμβολισμό: 1s 2s 2p

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 15 ΙΟΥΝΙΟΥ 2018 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ενδεικτικές απαντήσεις

1006 Βρωµίωση του 4-αιθοξυακετανιλιδίου (φαινακετίνης) σε 3-βρωµο-4-αιθοξυακετανιλίδιο

upatras.gr

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Β ΤΑΞΗ

Γκύζη 14-Αθήνα Τηλ :

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 ΧΗΜΕΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

Φάσμα group προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι. μαθητικό φροντιστήριο

ΕΠΙΤΡΕΠΕΤΑΙ Η ΧΡΗΣΗ Scientific calculator

ΧΗΜΕΙΑ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

3 o Μάθημα : Αντιδράσεις απλής αντικατάστασης

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

(1) v = k[a] a [B] b [C] c, (2) - RT

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων

Χημικές Αντιδράσεις. Εισαγωγική Χημεία

4023 Σύνθεση του κυκλοπεντανο-2-καρβοξυλικού αιθυλεστέρα από αδιπικό διαιθυλεστέρα

Ονοματεπώνυμο: Μάθημα: Υλη: Επιμέλεια διαγωνίσματος: Αξιολόγηση :

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 A ΦΑΣΗ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση

Όργανα και συσκευές εργαστηρίου Χημείας

4010 Σύνθεση της π-µεθοξυακετοφαινόνης από ανισόλη

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

l R= ρ Σε ηλεκτρικό αγωγό µήκους l και διατοµής A η αντίσταση δίνεται από την εξίσωση: (1)

3034 Σύνθεση της trans-1,2-κυκλοεξανοδιόλης από κυκλοεξένιο

Ανακτήθηκε από την ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2

Transcript:

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΣΕ ΚΑΘΟΔΟΥΣ ΧΑΛΚΟΥ, ΑΡΓΥΡΟΥ ΚΑΙ ΡΟΥΘΗΝΙΟΥ Ι. Κατσούναρος, Μ. Δόρτσιου, Χ. Πολατίδης, Γ. Κυριάκου Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, 54006 Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η ηλεκτροχημική αναγωγή του CO 2 μελετήθηκε σε καθόδους χαλκού που αποτέθηκε ηλεκτρολυτικά σε φύλλα αργύρου, σε υδατικό διάλυμα, με φέροντα ηλεκτρολύτη το LiClO 4. Η ταχύτητα της αναγωγής του CO 2 παρουσίασε εκθετική ελάττωση με την αύξηση της συγκέντρωσης του φέροντα ηλεκτρολύτη από 0,1 σε 4 Μ και αυτό αποδόθηκε στην αλλαγή της δομής της διπλοστιβάδας. Η ταχύτητα της αναγωγής του CO 2 παρουσίασε μια σχεδόν γραμμική αύξηση με την αύξηση της πίεσης στην περιοχή 1 180 atm και αυτό σχετίσθηκε με την αύξηση της διαλυτότητας του CO 2 με την αύξηση της πίεσης. Η αύξηση της πυκνότητας ρεύματος οδήγησε σε αύξηση της εκλεκτικότητας σχηματισμού των αερίων υδρογονανθράκων CH 4 και C 2 H 4 και σε αντίστοιχη ελάττωση της εκλεκτικότητας του CO και του HCOOH. Η αύξηση της θερμοκρασίας είχε ως συνέπεια την αύξηση τόσο της απόδοσης ρεύματος των υδρογονανθράκων όσο και της ταχύτητας έκλυσης του υδρογόνου. Η αναγωγή του CO 2 σε καθόδους Ag έδωσε ως κύριο προϊόν CO, ενώ σε Ru μεθανόλη. Η ταχύτητα παραγωγής της μεθανόλης όμως ήταν πολύ μικρή και αντιστοιχούσε σε μερικά μα/cm 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μετατροπή του CO 2 σε χρήσιμες οργανικές ενώσεις έχει τεράστια περιβαλλοντική, βιομηχανική και θεωρητική σημασία. Μέχρι σήμερα βρέθηκε ότι ο χαλκός είναι το μοναδικό ηλεκτρόδιο, στο οποίο η μετατροπή του CO 2 οδηγεί στην παραγωγή υδρογονανθράκων με ταυτόχρονα υψηλή ταχύτητα και απόδοση ρεύματος [1]. Τα πειραματικά αποτελέσματα που δόθηκαν σε διάφορες εργασίες διέφεραν σημαντικά μεταξύ τους και αυτό αποδόθηκε στον κυρίαρχο ρόλο που παίζει η μορφολογία της επιφάνειας του ηλεκτροδίου του χαλκού, η κρυσταλλική του δομή και οι μεταλλικές προσμίξεις που περιέχει [2]. Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας αναγωγής του CΟ 2 έγινε από τους Sammells και Cook [3], από τους Jitaru et al. [4] και από τον Hori [5]. Η εργασία αυτή περιλαμβάνει πειραματικά αποτελέσματα σχετικά με την επίδραση στην αναγωγή του CO 2 παραμέτρων όπως πίεσης, συγκέντρωσης του φέροντα ηλεκτρολύτη, θερμοκρασίας και πυκνότητας ρεύματος. Αξίζει να σημειωθεί ότι στην παρούσα εργασία η πίεση έφθανε τις 180 atm, ενώ στις προηγούμενες ήταν μέχρι 60 atm. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Χρησιμοποιήθηκε ένα κυλινδρικό κελί από Teflon (r = 2 cm, h = 5 cm), χωρίς διάφραγμα, σε όλα τα πειράματα. Το κελί ήταν τοποθετημένο σε ένα κυλινδρικό αυτόκλειστο κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα 316 (Σχήμα 1). Η στεγανότητα του αυτόκλειστου διασφαλιζόταν με Viton O-rings. Το αυτόκλειστο τοποθετούνταν σε ένα υδρόλουτρο και η θερμοκρασία ρυθμιζόταν με ακρίβεια ±2 ο C. Χρησιμοποιήθηκε αέριο CO 2 (Air Metal) υψηλής καθαρότητας το οποίο εισάγονταν στο κελί είτε απευθείας από τη φιάλη, όταν η επιθυμητή πίεση ήταν κάτω από 60 atm είτε μετά από υγροποίησή του με έναν κρυοστάτη (Tamson TK 20) και συμπίεσή του με μια αντλία (Eldex B-100-S-2), όταν η επιθυμητή πίεση ήταν υψηλότερη. Όλα τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν υπό γαλβανοστατική πόλωση των ηλεκτροδίων (ποτενσιοστάτης Bank Elektronik POS73). Η ανάλυση των υδρογονανθράκων γινόταν με έναν αέριο χρωματογράφο (GC) σε ανιχνευτή FID, με στήλη Porapak QS μήκους 3,66 m και διαμέτρου 3 mm. Με τον ίδιο χρωματογράφο, με μια στήλη Porapak QS από Teflon μήκους 1,8 m και διαμέτρου 3 mm, γινόταν η ανάλυση της μεθανόλης και ελεγχόταν η πιθανή παραγωγή άλλων οξυγονούχων

Σχήμα 1. Ηλεκτρολυτικό κελί. WE: Ηλεκτρόδιο εργασίας, RE: ηλεκτρόδιο αναφοράς, CE: βοηθητικό ηλεκτρόδιο, Τ: μετρητής θερμοκρασίας, P: μετρητής πίεσης ενώσεων, όπως αλκοολών, αλδεϋδών και κετονών. Η ανάλυση του υδρογόνου γινόταν σε ανιχνευτή TCD, με φέρον αέριο αργό (30 ml min 1 ). Το CO προσδιοριζόταν με GC, με στήλη Carbosphere μήκους 1,8 m και διαμέτρου 3 mm, με φέρον αέριο ήλιο (27 ml min 1 ). Ο πιθανός σχηματισμός φορμαλδεΰδης ελέγχονταν με τη μέθοδο του χρωμοτροπικού οξέος. Τα οξέα αναλύονταν με έναν ιοντικό χρωματογράφο Dionex 4500i εφοδιασμένο με ανιχνευτή UV (210 nm), με στήλη PRP X300 μήκους 0,25 m. Το εκλουστικό ήταν 0,01 N Η 2 SO 4 και η ταχύτητα ροής του 0,5 ml min 1. Υψηλής καθαρότητας ηλεκτρόδιο αργύρου (Alpha Metal, 99,99%) με επιφάνεια 2,36 cm 2 χρησιμοποιήθηκε σαν ηλεκτρόδιο εργασίας, στο οποίο αποτέθηκε χαλκός από ένα διάλυμα 0,1 M CuSO 4, με σταθερή πυκνότητα ρεύματος 1 ma cm 2 για μία ώρα. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Τα προϊόντα που ανιχνεύθηκαν κατά την αναγωγή του CO 2 σε πυκνότητα ρεύματος 8,5 ma cm 2 σε 0,1 M LiClO 4 και 50 atm είχαν αποδόσεις ρεύματος (%FE): CO (39%), CH 4 (1%), C 2 H 4 (0,6%) και HCOOH (2,1%). Η ανάλυση του αερίου ρεύματος με GC MS δεν έδειξε την παρουσία κάποιου άλλου προϊόντος. Αντίθετα η ανάλυση του διαλύματος της ηλεκτρόλυσης με χρωματογραφία ιόντων έδειξε την παρουσία και μιας νέας κορυφής, που στις συνθήκες της ανάλυσης είχε χρόνο παραμονής 9,6 λεπτά (Σχήμα 2). Από την επιφάνεια της κορυφής αυτής φαίνεται ότι αντιστοιχεί σε ένα από τα κύρια προϊόντα της ηλεκτρόλυσης. Η ανάλυση του διαλύματος με GC MS δεν έδειξε την παρουσία κάποιας νέας ένωσης και αυτό σημαίνει ότι η ένωση αυτή είναι είτε μη πτητική είτε διασπάται στις συνθήκες της ανάλυσης. Επιπλέον, η ένωση ήταν ευαίσθητη στις μεταβολές του ph. Η ταυτοποίηση της ένωσης αυτής δεν επιτεύχθηκε, αλλά δεδομένου ότι το άθροισμα των %FEs των γνωστών προϊόντων ήταν σημαντικά μικρότερο του 100%, μας οδήγησε στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για ένα νέο προϊόν της αναγωγής του CO 2. Η ένωση αυτή θα αναφέρεται στο εξής ως C s H p O q. Η %FE της ένωσης υπολογίσθηκε υποθέτοντας ότι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που απαιτούνται για το σχηματισμό της είναι 12. Με βάση την υπόθεση αυτή, το άθροισμα των %FEs πλησίαζε το 100%. Το Σχήμα 3 δείχνει ότι η πυκνότητα ρεύματος της αναγωγής του CO 2 ελαττώνεται εκθετικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του φέροντα ηλεκτρολύτη. Το φαινόμενο αυτό αποδόθηκε σε αλλαγή της δομής της διπλοστιβάδας, δηλαδή, στην ελάττωση του δυναμικού ψ 1.

Σχήμα 2. Χρωματογράφημα του διαλύματος του καθολύτη μετά την αναγωγή του CO 2 σε διάλυμα 0,1 Μ LiClO 4 στα 8,5 ma cm 2 και πίεση 50 atm. Διάρκεια ηλεκτρόλυσης: 2 ώρες Σχήμα 3. Πυκνότητα ρεύματος της αναγωγής του CO 2 ως προς τη συγκέντρωση του φέροντος ηλεκτρολύτη, σε 50 atm, 25 ο C, 8,5 ma cm 2 και χρόνο ηλεκτρόλυσης 2 ώρες Το Σχήμα 4 (α) και (β) δείχνει τη μεταβολή της %FE των προϊόντων συναρτήσει της πίεσης του CO 2. Η %FE του Η 2 ελαττωνόταν από 45% στις 5 atm σε μόλις 10% στις 180 atm, ενώ αντίθετα η %FE του CO, το οποίο ήταν το κύριο προϊόν αυξανόταν από 0,25 σε 65%. Η %FE του C s H p O q αυξανόταν με την αύξηση της πίεσης μέχρι τις 20 atm και, στη συνέχεια,

διατηρούνταν σταθερή. Οι %FΕs του CH 4 και του C 2 H 4 (Σχήμα 4(β)) αυξάνονταν κατά 360 και 6 φορές αντίστοιχα όταν η πίεση αυξανόταν από 5 σε 180 atm. Η αύξηση γενικά της ταχύτητας αναγωγής αποδόθηκε στην αύξηση της διαλυτότητας του CO 2 με την πίεση, η οποία από 1,258 σε 1 atm γίνεται 63,750 g/kg H 2 O στις 200 atm και 30 o C [6]. Η επίδραση της πυκνότητας ρεύματος στην κατανομή των προϊόντων φαίνεται στο Σχήμα 5 (α) και (β). Τα κύρια χαρακτηριστικά ήταν η αύξηση των %FEs των υδρογονανθράκων και η αντίστοιχη ελάττωση των %FEs του CO και του HCOOH. Η %FE του C s H p O q παρουσίαζε ένα μέγιστο (35%) στα 15 ma cm 2 και, στη συνέχεια, ελαττωνόταν σε περίπου 3% όταν η πυκνότητα ρεύματος ήταν 80,5 ma cm 2. Το άγνωστο προϊόν δεν ανιχνεύθηκε σε πυκνότητες ρεύματος χαμηλότερες από 8,5 ma cm 2. Παρόμοιες καμπύλες για τους υδρογονάνθρακες, το CO και το HCOOH έχουν αναφερθεί και σε προηγούμενες μελέτες [1,7,8]. Σχήμα 4. Απόδοση ρεύματος των προϊόντων της αναγωγής του CO 2 ως προς την πίεση σε διάλυμα 0,1 M LiClO 4, 8,5 ma cm 2 και ηλεκτρόλυση 2 ωρών: (α) ( ) CO, (ο) C s H p O q, ( ) H 2, (Δ) HCOOH, (β) ( ) CH 4 and ( ) C 2 H 4

Σχήμα 5. Απόδοση ρεύματος των προϊόντων της αναγωγής του CO 2 ως προς την πυκνότητα ρεύματος σε 50 atm, 0,1 M LiClO 4 και ηλεκτρόλυση 2 ωρών: (α) (Δ) HCOOH, ( ) C 2 H 4, ( ) CH 4, (β) ( ) H 2, ( ) CO and (ο) C s H p O q Οι %FEs των υδρογονανθράκων παρουσίαζαν αύξηση με την αύξηση της θερμοκρασίας, από 0,4 και 0,6% για το CH 4 και το C 2 H 4 αντίστοιχα, όταν η θερμοκρασία ήταν 25 ο C, σε 3,2 και 4,3% όταν η θερμοκρασία ήταν 95 ο C. Αντίθετα, οι %FEs των CO και ΗCOOH ελαττωνόταν με την αύξηση της θερμοκρασίας, από 6,8 και 6,1% σε 0,6 και 1% αντίστοιχα, για την ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας (Σχήμα 6 (α)). Η ταχύτητα της αντίδρασης έκλυσης του υδρογόνου (Σχήμα 6 (β)) αυξανόταν σταθερά με την αύξηση της θερμοκρασίας από 25 σε 82%, το οποίο είναι σε συμφωνία με τη βιβλιογραφία [9,10]. H %FE του αγνώστου προϊόντος C s H p O q ελαττωνόταν από 28 σε 8% και η ελάττωση ήταν εντονότερη για θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 40 o C.

Σχήμα 6. Απόδοση ρεύματος των προϊόντων της αναγωγής του CO 2 ως προς τη θερμοκρασία σε 0,1 Μ LiClO 4, 50 atm και πυκνότητα ρεύματος 15 ma cm 2 : (α) ( ) CΟ, (Δ) HCOOH, ( ) CΗ 4, ( ) C 2 H 4, (β) ( ) H 2 and (ο) C s H p O q Η αναγωγή του CO 2 σε καθόδους Ag έδωσε ως μοναδικό προϊόν CO, με %FE μεγαλύτερη του 80% σε όλες τις πυκνότητες ρεύματος που μελετήθηκαν, καθώς και μικρές ποσότητες HCOOH και υδρογονανθράκων. Το κύριο προϊόν της αναγωγής σε καθόδους Ru, που αποτέθηκε ηλεκτρολυτικά σε γραφίτη από διάλυμα RuCl 3, ήταν η CH 3 OH. Η ταχύτητα της παραγωγής της όμως ήταν πολύ μικρή, της τάξεως των μa/cm 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1]. Hori Y., Murata A. and Takahashi R., J. Chem. Soc. Faraday Trans. Ι 85:2309 (1989). [2]. Kyriacou G. and Anagnostopoulos A., J. Electroanal. Chem. 322:233 (1992). [3]. Sammells A.F. and Cook R.L., Electrochemical and Electrocatalytic Reactions of Carbon Dioxide (edited by Sullivan B.P., Krist K. and Guard H.E.), Elsevier, Amsterdam, London, New York, Tokyo (1993).

[4]. Jitaru M., Lowy D.A., Toma M., Toma B.C. and Oniciu L., J. Appl. Electrochem. 27:875 (1997). [5]. Hori Y., Handbook of Fuel Cells (edited by Vielstich W., Gasteiger H.A. and Lamm A.), vol. 2, Wiley, West Sussex, England, ch. 48, pp. 720 733 (2003). [6]. Duan Z. and Sun R., Chem. Geol. 193:257 (2003). [7]. Kyriacou G. and Anagnostopoulos A., J. Electroanal. Chem. 328:233 (1992). [8]. Hara K., Tsuneto A., Kudo A. and Sakata T., J. Electrochem. Soc. 141:2097 (1994). [9]. Kaneco S., Iiba K., Otha K. Mizuno T. and Saji A., J. Electroanal. Chem. 441:215 (1998). [10]. Hori Y., Kikuchi K., Murata A. and Suzuki S., Chem. Lett. 6:897 (1986).