摘 要：北海道大学的研究小组采用以固体磷酸盐为电解质的电解池，成功电解了二氧化碳（CO2），并直接合成了甲醇和乙醇。这是世界首次在常压下220℃的温和反应条件下，在电极催化剂上成功将二氧化碳直接转化为甲醇和乙醇。除上述醇类，研究小组还成功利用二氧化碳直接合成了乙烯、丙烯等液体燃料、石化产品原料。以往已有许多相关报告，包括采用工作温度低于100℃的固体高分子电解质或液体电解质，采用工作温度高于500℃的固体氧化物电解质对二氧化碳进行电化学还原。但前者的反应速度很低，后者的生成物则仅限于一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）等物质，还需要更快地直接合成碳原子数更多的烃类和醇类化合物。今后，通过优化电催化剂、评估电解反应条件，还可提升二氧化碳的转化率和生成物的选择性，助力开发能将二氧化碳高效、快速转化为有用化学物质的装置。
关键字：电解池、固体磷酸盐、电解合成、CO2电解、CO2回收再利用、零碳社会
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使用以磷酸盐为电解质的电解池成功进行了二氧化碳的电化学还原。
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利用二氧化碳直接合成了甲醇、乙醇、乙烯和丙烯等物质。
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有助于实现二氧化碳的回收再利用，促进碳循环利用的发展。
在2050年实现碳中和社会的大背景下，解决二氧化碳的回收再利用问题十分必要，其有助于实现碳资源的循环利用。运用来自可再生能源的电力对二氧化碳进行回收再利用，不仅能固碳，还能将可再生能源转化为化学能。
2050年のカーボンニュートラル社会実現に向けて、炭素資源の循環利用を実現するためにCO2の再資源化が重要な課題となっています。再生可能エネルギー由来の電力を用いてCO2再資源化ができれば、炭素を固定化できるだけでなく、再生可能エネルギーを化学エネルギーの形態で利用できるようになります。
可再生能源是间歇性的，所以必须开发一种物质转换装置，这种装置要能在低压和低温条件下转换二氧化碳，同时又具备良好的启动停止特性。电解池就是这样的一种装置。电解池由两个电极（阳极和阴极）和夹在其间的电解质构成，在两个电极上可以分别进行氧化反应和还原反应。如采用质子（H+）传导型电解质，H+会在阳极从水蒸气（H2O）当中被分离出来（氧化反应），然后穿过电解质，在阴极与CO2发生反应（还原反应），从而实现回收再利用。
再生可能エネルギーは間欠的であるため、圧力や温度が低い条件でCO2を変換できる、起動停止特性に優れる物質変換デバイスの開発が重要となります。このようなデバイスとして、電解セルがあります。電解セルは、２つの電極（アノードとカソード）及びそれらに挟まれた電解質からなり、それぞれの電極上で酸化反応と還元反応を分けて進めることができます。プロトン（H+）伝導型の電解質を用いる場合、アノードで水蒸気（H2O）からH+を取り出し（酸化反応）、電解質を透過したH+をカソードでCO2と反応させる（還元反応）ことで再資源化を実現します。
相关报告以往已有许多，包括采用工作温度在100℃以下的固体高分子电解质或液体电解质，采用工作温度在500℃以上的固体氧化物电解质对二氧化碳进行电化学还原。但前者的反应速度很低，后者的生成物则仅限于一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）等，还需要更快地直接合成碳原子数更多的烃类和醇类化合物。
これまでにも作動温度が 100℃未満の固体高分子電解質や液体電解質、作動温度が500℃以上の固体酸化物電解質を用いたCO2の電気化学還元は多数報告されていますが、前者は反応速度が小さい、後者は生成物が一酸化炭素（CO）やメタン（CH4）に限られるという課題を抱えており、より炭素数の多い炭化水素やアルコール類の高速な直接合成が望まれていました。
研究方法
研究小组针对以固体磷酸盐（CsH2PO4