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本发明提供了一种电热协同催化二氧化碳转化的反应装置及方法。本发明的电热协同催化二氧化碳转化的反应装置，包括电压控制单元和温度控制单元，通过电压控制单元控制流经热阻丝的电流强度，通过温度控制单元控制热阻丝的温度；反应时同时调控热阻丝表面催化剂所处的电场强度以及所处的温度，使催化剂同时暴露在电场和热场环境中，加速催化剂表面电子的传递和迁移，有助于二氧化碳催化反应的进行，具有反应温度低、产物选择性高，能耗低的优点；电场可以降低催化还原所需的反应温度，能够激发热电子的产生，吸附的中间体在电场和热电子的作用下可以起到过渡的作用，参与到催化还原反应中，实现二氧化碳的循环经济利用和转化。

1.一种电热协同催化二氧化碳转化的反应装置，其特征在于，包括： 二氧化碳反应气供气单元，其用于提供二氧化碳反应气； 反应管，其内设有热阻丝，所述热阻丝表面设有催化剂，所述反应管上开设有进气口，所述二氧化碳反应气供气单元与所述进气口连通； 电压控制单元，所述热阻丝两端穿出所述反应管后与所述电压控制单元电连接，所述电压控制单元控制流经热阻丝的电流强度； 温度控制单元； 其中，所述热阻丝两端穿出所述反应管后与所述温度控制单元电连接，所述温度控制单元用于控制所述热阻丝加热； 或，所述反应管上设有加热部件，所述温度控制单元与所述加热部件电连接，所述温度控制单元用于控制所述加热部件加热。 2.如权利要求1所述的电热协同催化二氧化碳转化的反应装置，其特征在于，还包括： 载气供气单元，其用于提供载气； 气体混合罐，所述二氧化碳反应气供气单元、载气供气单元均与所述气体混合罐连通，所述气体混合罐用于使二氧化碳反应气、载气混合，所述气体混合罐与所述进气口连通。

二氧化碳是大气中含量最多的温室气体，约占大气总量的0.03％。回顾过去三十年的全球CO2的排放量，从1990年的205亿吨增加到2020年的315亿吨，增幅超过50％。相应地，大气中CO2浓度到2020年达到了412ppm，比安全上限50ppm高出18％。为了减缓二氧化碳在大气中的含量，当下亟需开发先进的技术来减少大气中CO2浓度。目前可行的策略主要包括：减少CO2的排放，存储CO2，转化CO2。从源头上减少CO2的排放需要工业生产进行绿色改革，与这两者相比，将CO2转化为C1化学品甚至多碳产物，不仅可以减少大气中CO2的浓度，而且还可以为能源领域提供新的燃料供给，将是一种更有前途的清洁解决方案。

近年来，CO2转化技术主要集中在生物转化和化学转化。由于生物转化CO2是利用或模拟植物的光合作用和微生物的自养作用，所以CO2转化效率和速率有限、能量消耗过多且应用范围窄。相比之下，化学转化CO2是通过设计催化器件和选取催化剂等条件达到高的转化率和选择性，成为当下研究的热点。化学转化主要是通过化学还原反应将CO2转化为单碳(一氧化碳、甲醇、甲酸等)和多碳类的碳氢化合物和含氧化合物，主要分为电催化还原、热催化还原、光电化学还原。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

相对于现有技术具有以下技术效果：

本发明的电热协同催化二氧化碳转化的反应装置，包括电压控制单元和温度控制单元，通过电压控制单元控制流经热阻丝的电流强度，通过温度控制单元控制热阻丝的温度；反应时二氧化碳反应气经过反应管的进气口进入反应管内，同时调控热阻丝表面催化剂所处的电场强度以及所处的温度(即热场)，使催化剂同时暴露在电场和热场环境中，加速催化剂表面电子的传递和迁移，有助于二氧化碳催化反应的进行，具有反应温度低、产物选择性高，能耗低的优点；电场可以降低催化还原所需的反应温度，能够激发热电子的产生，在催化反应过程中氢气或甲烷或氨气的裂解和CO2的C＝O键的断裂和重构，吸附的中间体在电场和热电子的作用下可以起到过渡的作用，参与到催化还原反应中，实现二氧化碳的循环经济利用和转化。

技术合作

上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。