CN115710724B 一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料及其制备方法和应用 （浙江工业大学）

一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺本发明公开了一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料及其制备方法和素掺杂，最后得到精确调控Cu0/Cu+值与非金属调控的非金属元素掺杂的铜基电催化剂在电催2将抗坏血酸溶液逐滴缓慢滴入其中，水浴加热且不断搅拌一定时间，离心分离后水洗1_3催化材料的Cu0/Cu+质量百分比值为0.12.如权利要求1所述的一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料的制备方法，其特征在于步骤1）中所述氢氧化钠溶液的浓度为1_3mol/L，铜盐溶液的浓度为步骤1中所述抗坏血酸溶液浓度为0.2_1mol/L，抗坏血酸溶液与铜盐溶液的体积比为3.如权利要求2所述的一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料的制4.如权利要求1所述的一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料的制温度为40_60℃。5.如权利要求1所述的一种用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料的制6.如权利要求1~5任一所述方法制备的用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催7.如权利要求6所述的用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料在电催化3此同时CO2的排放量也在不断增高，而CO2是导致温室效应的主要气体，因此如何减少CO2是亟待解决的问题。现有技术主要使用催化还原的方法将CO2转化成CO或者其他高附加值的了能源稀缺的问题。其中乙烯的市场价值极高（>1000美元/吨因此催化CO2转化乙烯不同金属类型对于产物的选择性有巨大差别。其中铜基催化剂对吸附态CO和吸附态H的结明通过非金属掺杂调整铜的价态并且帮助铜稳定其高活性价态（Cu0和Cu+提高活性位点4[0011]进一步地，步骤1）中所述氢氧化钠溶液的浓度为1_3mol/L，铜盐溶液的浓度为[0013]步骤1中所述抗坏血酸溶液浓度为0.2_1温度为40_60℃。[0020]本发明制备得到的用于电催化还原二氧化碳的非金属掺杂铜基催化材料能够很5mL的2.0mol/L氢氧化钠水溶液，逐滴缓慢滴加到上述溶液中。持续搅拌0.5h后，称量XPS表征结果可知N:Cu相对原子百分比值为6最终制得的催化剂材料Cu0/Cu+质量百分比值[0038]称取10mg催化剂材料装入小瓶中，加入960微升异丙醇和40微升nafion溶液水。特的CS2350H电化学工作站，在三电极体系的流动池中进行，电解液为0.5mol的峰面积浓度计算出其法拉第效率。实施例1的材料能够稳定测试2h，总电流密度为氧化亚铜的表面附着了一些相较于实施例1大了许多的片状颗粒，结构表面粗糙度也大了最终制得的催化剂材料Cu0/Cu+质量百分比值[0045]称取10mg催化剂材料装入小瓶中，加入960微升异丙醇和40微升nafion溶液水。的峰面积浓度计算出其法拉第效率。实施例2的材料能够稳定测试2h，总电流密度为7最终制得的催化剂材料Cu0/Cu+质量百分比值[0052]称取10mg催化剂材料装入小瓶中，加入960微升异丙醇和40微升nafion溶液水。特的CS2350H电化学工作站，在三电极体系的流动池中进行，电解液为0.5mol的峰面积浓度计算出其法拉第效率。实施例3的材料能够稳定测试2h，总电流密度为8[0058]称取10mg催化剂材料装入小瓶中，加入960微升异丙醇和40微升nafion溶液水。的峰面积浓度计算出其