特許7604036IP Force 特許公報全文掲載

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電気化学的還元方法と触媒に関する。 本願は、２０２１年３月２日に、米国に仮出願されたＵＳ６３／１５５，３０９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、非特許文献１の方法では、ＣＨ４生成の選択率およびＣＨ４の生成速度（電流密度）が十分ではなかった。現在、非特許文献１の方法よりもＣＨ４生成の選択率および電流密度の向上が求められている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

（１）本発明の一態様に係る電気化学的還元方法は、Ｔｉを含む酸化物を含有する触媒に、ｐＨ５～１５の溶液と、ＣＯ２と、を接触させた状態で、前記ＣＯ２を電気化学的に還元し、前記Ｔｉを含む酸化物の少なくとも一部のバンドギャップが３ｅＶ以下である。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の態様によれば、ＣＯ２の電気化学的還元反応において、ＣＨ４生成の選択率を改善した電気化学的還元方法と触媒を提供することができる。

この特許の権利範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 電気化学的還元装置の模式図である。
【図2】 触媒の出発組成とＥＤＳで測定されたＣｕの組成比との関係を示す図である。
【図3】 大気下で加熱処理して得られた触媒、アナターゼＴｉＯ２、およびブルッカイトＴｉＯ２のＸＲＤパターンである。
【図4】 水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒、アナターゼＴｉＯ２、ブルッカイトＴｉＯ２およびＣｕのＸＲＤパターンである。
【図5】 Ｃｕ含有量を変えて大気下または水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒のＯ１ｓＸＰＳスペクトルである。
【図6】 Ｃｕ含有量を変えて大気下または水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒のＴｉ２ｐ３／２ＸＰＳスペクトルである。
【図7】 Ｃｕ含有量を変えて大気下または水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒のＣｕ２ｐ３／２ＸＰＳスペクトルである。
【図8】 Ｃｕ含有量を変えて大気下で加熱処理して得られた触媒の紫外・可視吸収（ＵＶ－Ｖｉｓ）スペクトルである。
【図9】 Ｃｕ含有量を変えて水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒の紫外・可視吸収スペクトルである。
【図10】 ＴｉＯ２－ａｉｒを水素処理した触媒とそれを再度酸化したサンプル触媒の紫外・可視吸収スペクトルである。
【図11】 Ｃｕ含有量を変えて大気下または水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒のＣ１ＳのＸＰＳスペクトルである。
【図12】 触媒のＣｕ出発組成とＥＤＳで測定されたＣ Ｋ線の強度との関係を示す図である。
【図13】 Ｃｕ含有量を変えて水素雰囲気下で加熱処理して得られた触媒の高角度暗視野走査透過電子顕微鏡像である。
【図14】 Ｃｕ含有量とメタン生成の部分電流密度との関係を示す図である。
【図15】 ５Ｃｕ－ＴｉＯ２－Ｈおよび５０ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）触媒を用いた場合の生成物と電流密度との関係を示す図である。

代表図 図1本件の代表的な図

１０ アノード、１５ セパレータ、２０ カソード、３０ 第１流路板、３１ 第２流路板、３２ 第３流路板、３３ 第４流路板、４０ ガス排出部材、４５ 蓋部材、５０ 第１流路構造体、６０ 第２流路構造体、７０ 第３流路構造体、１００ 電気化学還元装置、１４０ 電源、１５１ 第１溶液送出部、１５２ 廃液回収部、１６１ 第２溶液送出部、１６２ 液体生成物回収部、１７１ 気体送出部、１７２ 気体生成物回収部

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