一、 為何選擇固態(tài)電解質(zhì)用于合成甲酸？

甲酸是一種高價值的化工原料和潛在的氫能源載體。在CO2RR中，使用液態(tài)電解質(zhì)（尤其是堿性條件）生產(chǎn)甲酸面臨嚴峻挑戰(zhàn)：

1. 產(chǎn)物分離困難：生成的甲酸（或甲酸鹽）與電解液混合，需要高能耗的下游分離步驟。

2. 碳損失問題：在堿性環(huán)境中，CO2會與OH?反應(yīng)生成碳酸鹽，導(dǎo)致大量反應(yīng)物（高達80%）無效消耗，而非生成目標(biāo)產(chǎn)物。

3. 電解質(zhì)交叉污染：液態(tài)電解槽中的離子交換膜難以有效阻止電解液互串，影響純度和穩(wěn)定性。

科酵® 甲酸電解槽 固態(tài)電解質(zhì)電解池的優(yōu)勢：

• 直接生產(chǎn)純甲酸：反應(yīng)生成的是甲酸分子，而非甲酸鹽，可得到濃度較高的甲酸溶液，極大簡化了后續(xù)分離提純工藝。

• 近乎100%的碳原子經(jīng)濟性：從源頭上避免了碳酸鹽的形成，使通入的CO2氣體最大限度地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，顯著提高反應(yīng)物利用率。

• 零電解質(zhì)交叉：固態(tài)電解質(zhì)作為單獨的離子導(dǎo)體，可以很好的消除陰、陽極液混合的風(fēng)險，系統(tǒng)運行更穩(wěn)定，壽命更長。

二、 核心優(yōu)勢與特點

1. 高選擇性與效率

• 專為甲酸合成路徑優(yōu)化的流場、氣擴散層和界面設(shè)計，促進CO2傳質(zhì)與中間體吸附，配合高性能催化劑，可實現(xiàn)>90%的法拉第效率（FE）。

2. 獨特的固態(tài)電解質(zhì)體系

• 甲酸電解槽 固態(tài)電解質(zhì)電解池采用質(zhì)子交換膜（PEM） 或 陰離子交換膜（AEM） 作為固態(tài)電解質(zhì)核心，支持酸性或堿性環(huán)境下的反應(yīng)，用戶可根據(jù)催化劑體系靈活選擇。

3. 集成化產(chǎn)物收集系統(tǒng)

• 陰極腔出口直接連接液態(tài)產(chǎn)物冷凝收集裝置，可實時收集并量化生成的甲酸水溶液，便于進行離線分析（如HPLC、NMR）和產(chǎn)率計算。

4. 精準(zhǔn)的溫度與壓力控制

• 一體化加熱系統(tǒng)與高精度溫度傳感器，確保反應(yīng)界面溫度均勻穩(wěn)定。

• 耐壓腔體設(shè)計（可承壓>0.6MPa），支持加壓反應(yīng)研究，有助于提升CO2溶解度、反應(yīng)速率和甲酸濃度。

5. 全面的數(shù)據(jù)監(jiān)測接口

• 標(biāo)準(zhǔn)接口支持連接在線氣相色譜（GC） 分析氣相產(chǎn)物（如H?、CO），連接微升液相泵精確控制陽極側(cè)水供應(yīng)，并預(yù)留參比電極接口用于精確電位控制。

6. 工業(yè)級設(shè)計與安全標(biāo)準(zhǔn)

• 全金屬（鍍金或鈦材）耐腐蝕腔體、多螺栓均勻緊固設(shè)計，確保在高溫、高壓及強酸性環(huán)境下長期運行的密封性、耐久性與安全性。