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本论文主要研究了室温离子液体1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐([EMI]BF4)中CO2和2-吡啶乙醇在nanoTiO2/CNT复合膜电极上的电催化还原。具体工作如下:1.采用溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层nanoTiO2/CNT复合膜,并用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)进行了表征。2.采用无溶剂合成法制备了[EMI]BF4,并用红外光谱和核磁共振氢谱进行了表征。3.在[EMI]BF4中,运用循环伏安法和电解合成法研究了nanoTiO2/CNT复合膜电极的氧化还原行为以及对2-吡啶乙醇还原的电催化活性。结果表明,nanoTiO2/CNT复合膜电极阴极扫描时有两对氧化还原峰,分别对应于TiO2/Ti2O3氧化还原电对(K1/2r=-1.40V)的可逆电极过程和TiO2/Ti(OH)3电对(E1/2r=-1.92V)的准可逆电极过程;nanoTiO2/CNT复合膜中的Ti(Ⅳ)/Ti(Ⅲ)氧化还原电对作为媒质间接电还原2-吡啶乙醇为2-哌啶乙醇,反应机理为电化学偶联随后化学催化反应(EC′)机理。4.在[EMI]BF4和[EMI]BF4:H2O=1:1(体积比)的溶液中,采用循环伏安法研究了nanoTiO2/CNT复合膜电极对CO2还原的电催化活性。结果表明,nanoTiO2/CNT复合膜中的Ti(Ⅳ)/Ti(Ⅲ)氧化还原电对作为媒质间接电还原CO2具有很高的活性。运用控电位电解法,研究了CO2在nanoTiO2/CNT复合膜阴极上的电解固定,结果得到乳白色、无味、表面无光泽、柔软的颗粒状产物;通过燃烧实验法、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析等手段对电解固定产物进行表征,经综合分析产物为重均相对分子质量Mw为351235,数均相对分子质量Mn为188815,相对分子质量分布宽度指数D为1.860207,重均聚合度值为12544,数均聚合度值为6743的低密度聚乙烯。反应机理为多孔纳米电极电生自由基随后聚合反应。