[發(fā)明專利]微米陣列電極結(jié)構(gòu)、制備方法及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111230226.7
• 申請日: 2021-10-21
• 公開（公告）號: CN114134528A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉釋元;張策;姚偉;王兆龍;馮德強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空間技術(shù)研究院
• 主分類號: C25B11/02
• 分類號: C25B11/02;C25B11/052;C25B11/075;C25B11/081;C25B11/089;C25B3/26
• 代理公司: 北京薈英捷創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11726
• 代理人: 王獻(xiàn)茹

1.一種微米陣列電極結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于二氧化碳催化還原，其特征在于，包括：

基底，所述基底具有承載面；

形成于所述基底的承載面的呈陣列分布的多個(gè)微米結(jié)構(gòu)電極，每一個(gè)所述微米結(jié)構(gòu)電極的橫截面外切圓的直徑為30μm-1000μm；

每一個(gè)所述微米結(jié)構(gòu)電極的表面具有催化劑涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，陣列分布的多個(gè)所述微米結(jié)構(gòu)電極包括下述結(jié)構(gòu)中的至少一種：

橫截面為圓形的微米結(jié)構(gòu)電極；

橫截面為多邊形的微米結(jié)構(gòu)電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多邊形包括三角形、四邊形、五邊形和六邊形。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述微米結(jié)構(gòu)電極沿垂直于所述承載面方向的尺寸為10μm-1000μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基底沿垂直于所述承載面方向的厚度為1000μm-3000μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述催化劑涂層為銅、銀、鉑、金或其合金涂層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個(gè)微米結(jié)構(gòu)電極包括至少兩種沿垂直于所述承載面方向尺寸的微米結(jié)構(gòu)電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的微米陣列電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一個(gè)所述微米結(jié)構(gòu)電極中，其朝向所述基底一端的外切圓尺寸大于其遠(yuǎn)離所述基底一端的外切圓尺寸。

9.一種微米陣列電極結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括：

采用3D打印工藝制備基底，基底具有承載面；

采用3D打印工藝在基底的承載面上形成微米結(jié)構(gòu)電極，其中，微米結(jié)構(gòu)電極呈陣列分布，每一個(gè)所述微米結(jié)構(gòu)電極的橫截面外切圓的直徑為30μm-1000μm；

在微米結(jié)構(gòu)電極的表面形成催化劑涂層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述基底沿垂直于所述承載面方向的厚度為1000μm-3000μm，所述采用3D打印工藝制備基底，包括：

按照層厚2μm-40μm打印參數(shù)打印適當(dāng)厚度1000μm-3000μm的基底。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述采用3D打印工藝在基底的承載面上形成微米結(jié)構(gòu)電極，其中，3D打印為紫外光固化3D打印，包括如下工藝條件中的至少一個(gè)：

光源波長為405nm，曝光時(shí)間0.5s-1s，光照強(qiáng)度為10-15，停留時(shí)間0.5-4.0s。

12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，形成催化劑涂層的方法包括：磁控濺射、熱蒸鍍、化學(xué)氣相沉積、電化學(xué)沉積、電化學(xué)鍍膜或化學(xué)鍍膜，優(yōu)選磁控濺射。

13.微米陣列電極結(jié)構(gòu)在二氧化碳催化還原中的用途。