[發明專利]一種用于高效電還原二氧化碳合成多碳產物的銅釤雙相催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202310051189.6
• 申請日: 2023-02-02
• 公開（公告）號: CN115961304A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 劉霽媛;朱慶宮;韓布興;李鵬松;畢佳慧
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C25B11/04
• 分類號: C25B11/04;C25B3/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

1.一種銅釤雙相催化劑，為氧化銅和銅釤氧化物的復合材料。

2.根據權利要求1所述的銅釤雙相催化劑，其特征在于：所述銅釤氧化物為銅釤摩爾比為1或0.5的氧化物或二者的混合物。

3.根據權利要求1或2所述的銅釤雙相催化劑，其特征在于：所述銅釤雙相催化劑中，銅與釤的摩爾比不大于39；

銅、釤和氧在所述銅釤雙相催化劑中均勻分布。

4.權利要求1-3中任一項所述銅釤雙相催化劑的制備方法，包括如下步驟：

S1、配制硝酸銅和硝酸釤的水溶液；

S2、配制碳酸銨和氫氧化鉀的水溶液，組為沉淀劑溶液；

S3、將所述沉淀劑溶液加入至步驟S1中所述水溶液中，經沉淀得到固體混合物，離心、洗滌后研磨得到粉末；

S4、將所述粉末依次在流動空氣和氫氣/氬氣氣氛中焙燒；

S5、將經步驟S4處理的粉末在靜態空氣中進行煅燒即得。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：步驟S3之前，將步驟S1中所述水溶液攪拌20～40min后預熱至50～70℃；

步驟S3中，將所述沉淀劑溶液滴加至所述水溶液中，攪拌后升溫至75～85℃保持2～4h。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：步驟S4中，在所述流動空氣中焙燒的條件如下：

溫度為300～400℃，時間為2～4h；

在所述氫氣/氬氣氣氛中焙燒的條件如下：

溫度為250～350℃，時間為2～4h；

步驟S5中，所述煅燒的條件如下：

溫度為600～800℃，時間為2～4h。

7.權利要求1-3中任一項所述銅釤雙相催化劑在電催化二氧化碳還原制備多碳產物中的應用；

所述銅釤雙相催化劑作為陰極材料。

8.一種電催化二氧化碳還原制備多碳產物的方法，包括如下步驟：

以汞/氧化汞電極為參比電極，以泡沫鎳電極為對電極，以權利要求1-3中任一項所述銅釤雙相催化劑為工作電極，在氣體擴散型流動電解池中進行電化學還原，即得到多碳產物。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：所述氣體擴散型流動電解池中，陽極電解液為氫氧化鉀水溶液，陰極電解液為氫氧化鉀水溶液；

在所述電化學還原過程中持續通入二氧化碳氣體；

所述電化學還原采用的電流為100～900mA。