新型催化剂混合物

摘要

公开了包含至少一种催化活性元素和一种助催化剂的催化剂。所述催化剂可以用来增大化学反应的速率、改变化学反应的选择性或降低化学反应的超电势。这些催化剂可以用于各种化学反应，尤其包括CO₂的电化学转化。还公开了使用所述催化剂的化学方法和装置，包括用于生产CO、OH^‑、HCO^‑、H₂CO、(HCO2)^‑、H₂CO2、CH₃OH、CH₄、C₂H₄、CH₃CH₂OH、CH₃COO、CH₃COOH、C₂H₆、O₂、H₂、(COOH)₂或(COO^‑)₂的方法，以及一种具体装置，即，CO₂传感器。

主权项

一种催化剂混合物，所述催化剂混合物包含至少一种作为电化学装置的固体电极的部分的催化活性元素和至少一种在水存在下与所述电极接触的助催化剂，其中所述助催化剂是有机分子或有机分子的混合物，并且所述催化剂混合物将CO₂电化学地转化为一种或多种反应产物，其中物质S作为用于由催化活性金属M催化的电化学反应R的助催化剂可通过进行包括如下步骤的测试而确定：用适用于实施反应R的电解质E填充三电极电化学电解槽，所述电化学电解槽包括工作电极、对电极和参比电极；将所述催化活性元素M电连接至所述工作电极，并且将所述工作电极电连接至所述对电极和电连接至电能的来源，由此形成电路；使用所述参比电极来测量在所述电解质E中的可逆氢电极(RHE)电势；将至少一种用于反应R的反应物装载到所述电解槽中；测量反应R的循环伏安图以确定与反应R相关的峰的电势；计算与反应R相关的所述峰的起始电势与RHE之间的差V1；计算与反应R相关的所述峰的最大电势与RHE之间的差V1A；将0.0001重量％至99.9999重量％的所述助催化剂加入到所述电解质E中；测量具有所添加的助催化剂的电解质E中的RHE电势；测量具有所添加的助催化剂的反应R的循环伏安图；计算与反应R相关的所述峰的起始电势与RHE之间的差V2；计算与反应R相关的峰的最大电势与RHE之间的差V2A；确定在0.0001至99.9999％之间的所述助催化剂的任意浓度下是否存在V2＜V1或V2A＜V1A；确定物质S在V2＜V1或V2A＜V1A时的浓度下作为用于反应R的所述助催化剂。