甲酸电解槽 固态电解质电解池

一、 为何选择固态电解质用于合成甲酸？

甲酸是一种高价值的化工原料和潜在的氢能源载体。在CO2RR中，使用液态电解质（尤其是碱性条件）生产甲酸面临严峻挑战：

1. 产物分离困难：生成的甲酸（或甲酸盐）与电解液混合，需要高能耗的下游分离步骤。

2. 碳损失问题：在碱性环境中，CO2会与OH⁻反应生成碳酸盐，导致大量反应物（高达80%）无效消耗，而非生成目标产物。

3. 电解质交叉污染：液态电解槽中的离子交换膜难以有效阻止电解液互串，影响纯度和稳定性。

科酵® 甲酸电解槽 固态电解质电解池的优势：

• 直接生产纯甲酸：反应生成的是甲酸分子，而非甲酸盐，可得到浓度较高的甲酸溶液，极大简化了后续分离提纯工艺。

• 近乎100%的碳原子经济性：从源头上避免了碳酸盐的形成，使通入的CO2气体最大限度地转化为目标产物，显著提高反应物利用率。

• 零电解质交叉：固态电解质作为单独的离子导体，可以很好的消除阴、阳极液混合的风险，系统运行更稳定，寿命更长。

二、 核心优势与特点

1. 高选择性与效率

• 专为甲酸合成路径优化的流场、气扩散层和界面设计，促进CO2传质与中间体吸附，配合高性能催化剂，可实现>90%的法拉第效率（FE）。

2. 独特的固态电解质体系

• 甲酸电解槽 固态电解质电解池采用质子交换膜（PEM） 或 阴离子交换膜（AEM） 作为固态电解质核心，支持酸性或碱性环境下的反应，用户可根据催化剂体系灵活选择。

3. 集成化产物收集系统

• 阴极腔出口直接连接液态产物冷凝收集装置，可实时收集并量化生成的甲酸水溶液，便于进行离线分析（如HPLC、NMR）和产率计算。

4. 精准的温度与压力控制

• 一体化加热系统与高精度温度传感器，确保反应界面温度均匀稳定。

• 耐压腔体设计（可承压>0.6MPa），支持加压反应研究，有助于提升CO2溶解度、反应速率和甲酸浓度。

5. 全面的数据监测接口

• 标准接口支持连接在线气相色谱（GC） 分析气相产物（如H₂、CO），连接微升液相泵精确控制阳极侧水供应，并预留参比电极接口用于精确电位控制。

6. 工业级设计与安全标准

• 全金属（镀金或钛材）耐腐蚀腔体、多螺栓均匀紧固设计，确保在高温、高压及强酸性环境下长期运行的密封性、耐久性与安全性。