一种应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法与流程

文档序号:24290698发布日期:2021-03-17 00:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,包括如下步骤:

(1)选择微量的铜源前驱体和电解液溶质,铜源前驱体的摩尔量与电解液溶质的摩尔量之比在0.0001~0.001之间,铜源前驱体和电解液溶质分别用超纯水进行溶解,得到摩尔浓度为0.00001~0.0001mol/l的铜源前驱体溶液和摩尔浓度0.1mol/l的电解液;

(2)将铜源前驱体溶液加入到电解液中,搅拌均匀,并通入二氧化碳气体至饱和,通过电化学沉积技术,在电极上原位制得铜纳米片。

2.如权利要求1所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,铜源前驱体为铜的硝酸盐及其水合物、铜的硫酸盐及其水合物、铜的氯化盐及其水合物中的一种。

3.如权利要求1所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,电解液溶质为中性或弱碱性的无机盐类。

4.如权利要求3所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,作为优选,电解液溶质为钾盐或者钠盐。

5.如权利要求1所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,电化学沉积技术为循环伏安法或线性扫描法。

6.如权利要求1所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,电极为自支撑碳电极或金属电极。

7.如权利要求1所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,作为优选,铜源前驱体的摩尔量与电解液溶质的摩尔量之比在0.000125~0.00075之间。

8.如权利要求1至7之一所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,铜纳米片催化剂应用于电催化二氧化碳还原至甲烷的反应。

9.如权利要求8所述的应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法,其特征是,铜纳米片催化剂用于电催化二氧化碳还原至甲烷的法拉第转化效率为60%~80%。


技术总结
本发明属于化学催化技术领域,具体涉及一种应用于高效二氧化碳还原反应生成甲烷的铜纳米片的制备方法。该方法包括如下步骤:(1)选择微量的铜源前驱体和电解液溶质,铜源前驱体摩尔量与电解液溶质的摩尔量之比在0.0001~0.001之间,铜源前驱体和电解液溶质分别用超纯水进行溶解;(2)将铜源前驱体溶液加入到电解液中,搅拌均匀,并通入二氧化碳气体至饱和,通过电化学沉积技术,在电极上原位制得铜纳米片。利用本发明的方法制备的铜纳米片均匀分散于电极材料上,可应用于电催化二氧化碳反应中,表现出优异的催化活性和最大的原子使用效率。

技术研发人员:刘敏;林翌阳;傅俊伟;刘康
受保护的技术使用者:中南大学深圳研究院
技术研发日:2020.12.15
技术公布日:2021.03.16
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