[發(fā)明專利]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑及其制備和應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310705727.5 | 申請(qǐng)日： | 2013-12-19 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN103715436B | 公開（公告）日： | 2017-01-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 喬錦麗;范夢(mèng)陽(yáng);張霞;敖蓓;劉予宇;張久俊 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 東華大學(xué);上海大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01M4/90 | 分類號(hào)： | H01M4/90;C01G19/00;B01J23/14;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所31233 | 代理人： | 黃志達(dá) |
| 地址： | 201620 上海市*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 二氧化碳 電化學(xué) 還原 催化劑 及其 制備 應(yīng)用 | ||
1.一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，其特征在于：所述二氧化碳電化學(xué)還原催化劑為二氧化錫納米花。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，其特征在于：所述二氧化錫納米花由水熱反應(yīng)合成得到，其中合成原料包括氯化亞錫、檸檬酸三鈉的混合溶液和氫氧化鈉，氯化亞錫、檸檬酸鈉的混合溶液和氫氧化鈉的體積比為1:1～9:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，其特征在于：所述混合溶液中氯化亞錫的濃度為0.1～0.5M，檸檬酸三鈉的濃度為1～5M；所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.1～0.5M。
4.一種如權(quán)利要求1～3任一所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，包括：
將二水合氯化亞錫和檸檬酸三鈉溶于溶劑中，得到混合溶液，然后再加入氫氧化鈉溶液，混合，得到催化劑前軀體，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度為160～220℃，反應(yīng)時(shí)間為2～24h，離心，洗滌，干燥，得到二氧化錫納米花，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于：所述溶劑為去離子水或乙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于：所述水熱反應(yīng)在反應(yīng)釜中進(jìn)行，反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的50～100mL水熱反應(yīng)釜。
7.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的應(yīng)用，其特征在于：應(yīng)用于二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，其中，氣體擴(kuò)散電極上負(fù)載有二氧化錫納米花二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，氣體擴(kuò)散電極的尺寸為1cm×1cm-7cm×7cm，負(fù)載的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的重量為2～20mg。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述氣孔擴(kuò)散電極為碳紙、碳?xì)帧⑻疾家约盎钚蕴糣ulcan?XC-72、BP2000、碳納米管材料、碳納米籠材料、碳納米纖維材料或石墨烯材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法為：
將二氧化錫納米花分散到異丙醇溶液中，加入1wt%～5wt%的全氟磺酸樹脂Nafion溶液或1wt%-30wt%的聚四氟乙烯PTFE溶液并攪拌，得到混合溶液，然后將所得的混合溶液涂覆到氣體擴(kuò)散電極上，烘干；
或者將二氧化錫納米花與碳材料混合，將混合物分散到異丙醇溶液中，加入1wt%～5wt%的全氟磺酸樹脂Nafion溶液或1wt%～30wt%的聚四氟乙烯PTFE溶液并攪拌，得到混合溶液，然后將所得的混合溶液涂覆到氣體擴(kuò)散電極上，將涂覆有混合溶液的氣體擴(kuò)散電極烘干，得到二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，其中異丙醇的用量100～1000μL；碳材料的用量100～500mg。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述碳材料為活性炭Vlucan?X-72,BP2000、碳納米管、納米碳纖維、碳納米籠、石墨烯或氧化石墨烯。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述二氧化錫納米花與1wt%～5wt%的Nafion溶液或1wt%～30wt%的PTFE溶液中的干物質(zhì)質(zhì)量比為0.9:0.1～0.1:0.9。
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