二酸化炭素の電気分解
上述の通り、二酸化炭素を電気分解して生成される物質はさまざまで、それらの種類は電極触媒によって変わる。
一酸化炭素を生成するもの(金(Au)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)など)
水素のみが発生するもの。二酸化炭素をうまく電気分解できない。(鉄(Fe)、チタン(Ti)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)など)
ギ酸を生成するもの (インジウム、鉛、スズ、カドミウム)
メタン、エチレン等の炭化水素を生成するもの(銅)(Cu)
特に有望なのが銅を使った炭化水素の製造である。カーボンドープや酸化銅(I)の組成比を高めることで選択性と効率を高めることができると報告されている。
ホウ素(B)を添加したダイヤモンド
金属硫化物
人工光合成の技術を利用し、二酸化炭素と、水を光触媒と分離膜により分解して生じる水素との混合物を常温、常圧で電気分解して一酸化炭素を取り出すものである。
CO 2 + 2 H + + 2 e − ⟶ CO + H 2 O {\displaystyle {\ce {CO2 + 2H+ + 2e- -> CO + H2O}}}
この問題点としては、水に溶かしたわずかな量の二酸化炭素しか分解できないことが挙げられる。この問題を解決するため、固体高分子型の電解セルを用いることにより、二酸化炭素と水から一酸化炭素と水酸化物イオンを取り出す方法が考えられた。
CO 2 + H 2 O + 2 e − ⟶ CO + 2 OH − {\displaystyle {\ce {CO2 + H2O + 2e- -> CO + 2OH-}}}
この反応では、従来より多量の一酸化炭素が生じ、一酸化炭素生成のファラデー効率は93パーセントとなる。