一种泡沫铜上原位生长的铜纳米线及其制备与在电催化合成尿素中的应用

技术特征：
1.一种泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在电解池中，将洁净的泡沫铜作为阴极，碱性溶液作为电解质溶液，选用阳极，施加恒定电流运行，获得泡沫铜上生长的氢氧化铜纳米线；2)在电解池中，以泡沫铜上生长的氢氧化铜纳米线为工作电极，采用三电极体系，恒电位下运行，获得泡沫铜上生长的铜纳米线。2.根据权利要求1所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述恒定电流为0.01a～0.05a；恒定电流运行的时间为240s～500s；步骤2)中所述恒电位为-0.1v～-0.4v,运行的时间为7200s～14400s。3.根据权利要求1所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种，其浓度为0.5m～2m；步骤2)中所述电解池包括电解液，电解液为碳酸氢钾溶液、碳酸氢钠溶液中的一种，浓度为0.1m～0.5m。4.根据权利要求1所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述阳极为光滑碳棒或铂片；步骤1)中所述电解池的类型为双口电解池或单口电解池中的一种；步骤2)所述电解池为h型电解槽，对电极为光滑碳棒或铂片中的一种，参比电极为ag/agcl或甘汞电极中的一种。5.根据权利要求1所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：步骤1)中运行完后，取出，洗涤，干燥；步骤2)中运行完后，取出，干燥。6.根据权利要求5所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的洗涤为水冲洗，干燥为真空烘箱干燥，温度为25℃～40℃，干燥时间为0.5h～1h；步骤2)所述干燥为真空烘箱干燥，温度为25℃～40℃，干燥时间为0.5h～1h。7.根据权利要求1所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：洁净的泡沫铜是将泡沫铜裁剪成所需大小，依次置于乙醇、盐酸溶液、水中超声清洗。8.根据权利要求7所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线的制备方法，其特征在于：所述泡沫铜裁剪后的面积为1～2cm2；所述乙醇为无水乙醇，盐酸溶液浓度为1m～3m，且乙醇、盐酸溶液、水体积各自为5ml/片～10ml/片；所述超声的时间各自为10min～20min。9.一种由权利要求1～8任一项所述制备方法得到的泡沫铜上原位生长的铜纳米线。10.根据权利要求9所述泡沫铜上原位生长的铜纳米线在电催化合成尿素中的应用。

技术总结
本发明属于铜基催化剂的技术领域，公开了一种泡沫铜上原位生长的铜纳米线及其制备与在电催化合成尿素中的应用。方法：1)在电解池中，将洁净的泡沫铜作为阴极，碱性溶液作为电解质溶液，选用阳极，施加恒定电流运行，获得泡沫铜上生长的氢氧化铜纳米线；2)在电解池中，以泡沫铜上生长的氢氧化铜纳米线为工作电极，采用三电极体系，恒电位下运行，获得泡沫铜上生长的铜纳米线。本发明的方法简单，所制备的产物可直接被用作催化电极，避免了粘结剂对催化活性、稳定性和导电性的影响。本发明的铜纳米线在电催化尿素中表现出优异的催化活性。本发明的铜纳米线用于电催化合成尿素。发明的铜纳米线用于电催化合成尿素。


技术研发人员：丁良鑫 邹莹 钱诗卉
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/6/28