[發明專利]一種應用于高效二氧化碳還原反應生成甲烷的銅納米片的制備方法

有效

• 申請號: 202011482991.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112501662B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉敏;林翌陽;傅俊偉;劉康
• 申請（專利權）人: 中南大學深圳研究院
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38;C25B3/03;C25B3/26;C25B11/075;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種應用于高效二氧化碳還原反應生成甲烷的銅納米片的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

（1）選擇微量的銅源前驅體和電解液溶質，銅源前驅體的摩爾量與電解液溶質的摩爾量之比在0.0001～0.001之間，銅源前驅體和電解液溶質分別用超純水進行溶解，得到摩爾濃度為0.00001～0.0001 mol/L的銅源前驅體溶液和摩爾濃度0.1 mol/L的電解液溶質的電解液；

（2）將銅源前驅體溶液加入到電解液中，攪拌均勻，并通入二氧化碳氣體至飽和，通過電化學沉積技術，在電極上原位制得銅納米片；

銅源前驅體為銅的硝酸鹽及其水合物、銅的硫酸鹽及其水合物、銅的氯化鹽及其水合物中的一種；

電解液溶質為中性或弱堿性的鉀鹽或者鈉鹽；

電化學沉積技術為循環伏安法或線性掃描法；其中，循環伏安法的掃描窗口是：0～-5V vs. Ag/AgCl，線性掃描法的掃描窗口為：0～-5 V vs. Ag/AgCl，速率均為0.0001 V/s。

2.如權利要求1所述的應用于高效二氧化碳還原反應生成甲烷的銅納米片的制備方法，其特征是，電極為自支撐碳電極或金屬電極。

3.如權利要求1所述的應用于高效二氧化碳還原反應生成甲烷的銅納米片的制備方法，其特征是，銅源前驅體的摩爾量與電解液溶質的摩爾量之比在0.000125～0.00075之間。

4.如權利要求1至3之一所述的應用于高效二氧化碳還原反應生成甲烷的銅納米片的制備方法，其特征是，銅納米片催化劑應用于電催化二氧化碳還原至甲烷的反應。

5.如權利要求4所述的應用于高效二氧化碳還原反應生成甲烷的銅納米片的制備方法，其特征是，銅納米片催化劑用于電催化二氧化碳還原至甲烷的法拉第轉化效率為60%～80%。