技术特征：
1.一种用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极的催化层，其特征在于：包括催化活性组分、导电剂、粘结剂；所述催化活性组分与导电剂的质量比为1:5～5:1；所述催化活性组分选自金属酞菁化合物或金属卟啉化合物或它们的衍生物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极的催化层，其特征在于：所述金属酞菁化合物选自酞菁铁、酞菁钴、酞菁镍、酞菁铜、酞菁铬、酞菁锰、酞菁锌、酞菁锡、酞菁镁、酞菁铅中的一种或多种；所述金属卟啉化合物的中心配位元素选自铁、钴、镍、铜、铬、锰、锌、锡、镁、铅中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极的催化层，其特征在于：所述导电剂选自碳粉、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、纳米石墨粉中的一种或多种；所述粘结剂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或全氟磺酸树脂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极的催化层，其特征在于：所述催化活性组分与导电剂的质量比为1:2～2:1。5.根据权利要求1所述的用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极的催化层，其特征在于：所述催化层中，粘结剂的质量为粘接剂和导电剂总质量的10％～40％。6.一种根据权利要求1所述的催化层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a)将催化活性成分、导电剂和粘结剂混合，得到固体粉料混合物；b)向固体粉料混合物中加入分散剂，超声搅拌3～100min，得催化层浆料；c)将催化层浆料涂覆至基底上，干燥即得催化层。7.根据权利要求6所述的催化层的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述固体粉料混合物与分散剂的质量比为1:1～200:1；所述分散剂选自无水乙醇；步骤c)中，所述涂覆的方法选自空气喷涂、静电喷涂、超声喷涂、刮涂法、丝网印刷法、辊压法中的任一种。8.一种用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极，其特征在于：包括憎水化的导电多孔基底和权利要求1所述的催化层。9.根据权利要求8所述的用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极，其特征在于：所述导电多孔基底为碳纸、碳布、多孔钛、泡沫镍中的一种或多种经过附加表面平整层处理得到的复合结构；所述气体扩散电极中，催化活性组分的担载量为0.5mg cm
‑2～5mg cm
‑2。10.一种根据权利要求8所述的用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a1)将催化活性成分、导电剂和粘结剂混合，得到固体粉料混合物；b1)向固体粉料混合物中加入分散剂，超声搅拌3～100min，得催化层浆料；c1)将催化层浆料涂覆至憎水化的导电多孔基底上，然后60
‑
80℃干燥1
‑
12h即得气体扩散电极。
技术总结
本发明涉及一种用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极及其制备方法。该气体扩散电极由憎水化的导电多孔基底如碳纸或碳布等以及催化层构成，催化层以金属酞菁化合物或金属卟啉化合物作为催化活性组分，以碳粉、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、纳米石墨粉等中的一种或多种为导电剂、以聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或全氟磺酸树脂作为粘结剂，经过一定工艺在基底上形成催化层，从而构成气体扩散电极。本发明提出的用于电解二氧化碳制一氧化碳的气体扩散电极，以非贵金属作为活性组分、电极制备工艺简单且可规模化放大，且与同类技术相比具有运行电流密度高和法拉第效率高的明显优势，可应用于各类二氧化碳电化学还原反应器或电解池中作为阴极。解池中作为阴极。解池中作为阴极。
技术研发人员：柯长春 万琦琪 章俊良 张龙海 张洋 侯俊波 闫晓晖 夏国锋 殷洁炜
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2021.06.17
技术公布日：2021/9/28