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二氧化碳(CO2)是最主要的温室效应气体,同时是最廉价又丰富的碳资源,其资源固定化的研究具有深远的意义。但是二氧化碳热力学特性稳定,难以活化,传统的活化法需在高温高压的条件下进行。电化学活化CO2能直接通过电子作反应试剂,条件温和,方法简单,对环境友好,是一种极其有效的方法。本论文采用循环伏安的方法,研究了离子液体[bmim]PF6溶液中二氧化碳的电化学还原行为。具体研究内容如下:(1)综述了CO2的固定方法、电极材料和电解质溶液对CO2电还原的影响,离子液体性质及其在CO2的固定转化方面应用的研究进展。(2)使用单体2-甲基咪唑和1,5-二氯-2,4-二硝基苯通过化学聚合制得聚离子液体poly[Dbz-mim]Cl,使用离子液体1-苄基-3-甲基咪唑六氟磷酸通过电化学聚合制得poly[bzmim]PF6,并用核磁共振、红外光谱对聚离子液体的结构进行了表征。(3)通过化学聚合的方法制备了poly[Dbz-mim]Cl/泡沫镍修饰电极和石墨-poly[Dbz-mim]Cl/泡沫镍修饰电极,所制得的聚合物膜修饰电极都表现了较好的电催化活性。在温和条件下,单室型电解池中,采用循环伏安法研究了离子液体[bmim]PF6溶液中二氧化碳在薄膜修饰电极上的循环伏安行为,考察了电极材料、扫描速度、温度、搅拌情况对CO2电还原行为的影响;将修饰电极应用于CO2的电催化还原,结果表明,poly[Dbz-mim]Cl/泡沫镍修饰电极能明显地降低CO2的还原过电位,CO2的还原电位在-1.2V附近。以粉状石墨复合的石墨-poly[Dbz-mim]Cl/泡沫镍修饰电极还原CO2,CO2的还原过电位进一步降至-0.68V,结果表明,石墨-poly[Dbz-mim]Cl/泡沫镍修饰电极对CO2具有更好的催化还原作用。(4)通过电化学聚合的方法制备了poly[bzmim]PF6/Au修饰电极和TiO2-poly[bzmim]PF6/Au修饰电极,所制得的聚合物膜修饰电极都表现了较好的电催化活性。在温和条件下,单室型电解池中,采用循环伏安法研究了离子液体[bmim]PF6溶液中二氧化碳在修饰电极上的电催化还原行为,考察了电极材料、扫描速度、温度、搅拌情况对CO2电还原行为的影响;将修饰电极应用于CO2的电催化还原,结果表明,poly[bzmim]PF6/Au修饰电极能明显地降低CO2的还原电位,CO2的还原电位在-1.44V附近。以纳米TiO2掺杂的TiO2-poly[bzmim]PF6/Au修饰电极还原CO2,CO2的还原过电位进一步降至-0.95V,结果表明,TiO2掺杂到poly[bzmim]PF6/Au修饰电极的表面进一步提高了电极对CO2电还原的催化活性。