[發(fā)明專(zhuān)利]陰極催化劑，陰極材料及其制備方法及反應(yīng)器有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210517797.3 | 申請(qǐng)日： | 2012-12-06 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103849885A | 公開(kāi)（公告）日： | 2014-06-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 郭建偉;趙晨辰;何向明;王莉;李建軍;高劍 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C25B11/06 | 分類(lèi)號(hào)： | C25B11/06;C25B11/03;C25B9/00;C25D7/00 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 陰極 催化劑 材料 及其 制備 方法 反應(yīng)器 | ||
1.一種陰極催化劑，用于二氧化碳電化學(xué)還原轉(zhuǎn)化利用，其特征在于，該陰極催化劑包括一第一催化劑層以及一第二催化劑層，該第二催化劑層設(shè)置在所述第一催化劑層表面，所述第二催化劑層為一多孔結(jié)構(gòu)，所述第一催化劑層和所述第一催化劑層之間為物理結(jié)合且所述第一催化劑層和所述第一催化劑層的材料不同。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述陰極催化劑為一自支撐結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述第一催化劑層為一連續(xù)且厚度均勻的層狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述第一催化劑層為一多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)具有多個(gè)均勻分布的微孔，所述微孔的孔徑為10納米至10微米。
6.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率為40%至90%。
7.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述第一催化劑層的厚度為100納米至200微米。
8.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述第一催化劑層的材料包括鋅、鎘、銦、錫、鉛、鉍、鈀、鉑、銅、銀、以及金。
9.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述第二催化劑層的材料包括鋅、鎘、銦、錫、鉛、鉍、鈀、鉑、銅、銀、以及金。
10.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述第一催化劑層的材料為銅，所述第二催化劑層的材料為錫。
11.如權(quán)利要求1所述的陰極催化劑，其特征在于，所述陰極催化劑包括多層所述第一催化劑層或多層所述第二催化劑層，或同時(shí)包括多層所述第一催化劑層以及多層所述第二催化劑層。
12.如權(quán)利要求11所述的陰極催化劑，其特征在于，所述多層第一催化劑層與所述多層第二催化劑層之間交替層疊設(shè)置。
13.一種陰極材料，用于二氧化碳電化學(xué)還原轉(zhuǎn)化利用，其特征在于，該陰極材料包括如權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的陰極催化劑。
14.如權(quán)利要求13所述的陰極材料，其特征在于，所述陰極材料進(jìn)一步包括一導(dǎo)電支撐層，所述陰極催化劑設(shè)置在所述導(dǎo)電支撐層表面。
15.如權(quán)利要求13所述的陰極材料，其特征在于，所述導(dǎo)電支撐層為一具有多個(gè)通孔的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的陰極材料，其特征在于，所述導(dǎo)電支撐層為一三維立體結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電支撐層的厚度為2毫米至30毫米。
17.一種反應(yīng)器，用于二氧化碳電化學(xué)還原轉(zhuǎn)化利用，包括：
一電源；
一腔體；
一電解質(zhì)隔膜設(shè)置在該腔體中，并將該腔體分隔為陰極室以及陽(yáng)極室；
一陽(yáng)極設(shè)置在所述陽(yáng)極室內(nèi)；以及
一陰極設(shè)置在所述陰極室內(nèi)；
所述電源的兩端分別與所述陰極與陽(yáng)極電連接，所述陰極包括一陰極材料，其特征在于，該陰極材料包括如權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的陰極催化劑。
18.如權(quán)利要求17所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述第一催化劑層設(shè)置在所述第二催化劑層與所述電解質(zhì)隔膜之間。
19.一種陰極材料的制備方法，該陰極材料用于二氧化碳電化學(xué)還原轉(zhuǎn)化利用，包括以下步驟：
配置一電鍍沉積液；
以一第一催化劑片為電鍍陰極，以及一第二催化劑材料為電鍍陽(yáng)極在所述電鍍沉積液中進(jìn)行電沉積，使所述第二催化劑材料沉積在所述第一催化劑片上形成一鍍層，其中所述第一催化劑片和第二催化劑材料選用不同的材料；以及
干燥該具有鍍層的第一催化劑片，形成所述陰極材料，其中，該陰極材料中所述鍍層為一多孔結(jié)構(gòu)，且該鍍層與所述第一催化劑片之間為物理結(jié)合。
20.如權(quán)利要求19所述的陰極材料的制備方法，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)具有多個(gè)均勻分布的微孔，所述微孔的孔徑為10納米至10微米。
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