CN116377477B 用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂及其制备方法与应用 （华南理工大学）

用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂及其制备方法与本发明公开了一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂及其子点水溶液与CuO纳米片固体粉末混合，加入乙点负载CuO催化剂。本发明所制备的石墨烯量子点负载CuO催化剂，有效地解决了反应过程中由21.一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂的制备方离心过滤取沉淀，干燥得到所述用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载2.根据权利要求1所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO3.根据权利要求1所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO4.根据权利要求1所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO5.根据权利要求1所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO％～6.根据权利要求1所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO7.根据权利要求1所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO步骤(2)所述CuO纳米片固体粉末通过8.一种由权利要求1_7任一项所述的制备方法制备得到的用于大电流二氧化碳电催化9.权利要求8所述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化3催化剂及其制备方法与应用化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂及其制备[0003]在电化学CO2固定技术中，具有高活性和高选择性的功能催化剂对于整个过程的展方向。铜基催化剂因其对产生高附加值的多碳碳氢化合物具有高催化活性和高选择性，Gasdiffusionelectrodes(GDEs)forelectrochemicalreductionofcarbondioxide,carbonmonoxide,anddinitrogentovalue_addedproducts:areview于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂及其制备方法与应用。本发明提供的石墨烯量子点负载CuO催化剂能应用于电化学还原反应的催化剂，且所述催化4[0006]本发明提出的一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催[0008]一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂的制备方烯量子点和CuO纳米片固体粉末的质量比为1%~20%。所述石墨烯量子点水溶液的浓度通过烯量子点和CuO纳米片固体粉末的质量比为5[0025]上述的制备方法制备得到的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点[0026]上述的用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂作为电[0027]优选地，所述石墨烯量子点负载CuO催化剂用于制备电化学还原反应气体扩散电[0030]（1）本发明提供的石墨烯量子点负载CuO催化剂的制备方法是通过纳米材料的静高达77.4其中乙烯的法拉第效率超过60%，表现出石墨烯量子点负载CuO催化剂在二氧[0041]图9为实施例7制备的石墨烯量子点负载CuO催化剂在流动池中电化学还原二氧化[0042]图10为实施例8制备的CuO催化剂在流动池中电化学还原二氧化碳为不同产物的[0043]图11为实施例8制备的石墨烯负载CuO工作电极在流动池中不同电流密度下电化6[0044]图12为实施例8制备的碳纳米管负载CuO工作电极在流动池中不同电流密度下电[0045]图13为实施例9制备的石墨烯量子点负载CuO催化剂在流动池中电化学还原二氧[0048]一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂的制备方[0052]采用实施例1制备的CuO纳米片SEM图谱如图1所示，水热法合成的CuO为表面光滑看出石墨烯量子点均匀包覆在CuO表面，从图5中可以看出所制备的石墨烯量子点负载CuO[0054]一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂的制备方7[0059]一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的石墨烯量子点负载CuO催化剂的制备方[0064]一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的氧化石墨烯负载CuO催化剂的制备方[0067]实施例4制备得到的氧化石墨烯负载CuO催化剂的SEM图谱如图6所示，从图6中可[0069]一种用于大电流二氧化碳电催化产乙烯的碳纳米管负载CuO催化剂的制备方法，8[0072]实施例5制备得到的氧化石墨烯负载CuO催化剂的SEM图谱如图7所示，从图8中可[0074]为了探究制得的石墨烯量子点负载CuO催化剂的电催化性能，以下将实施例制得的石墨烯量子点负载CuO催化剂进行电催化二氧化碳还原实验。实施例6选取实施例1制得负载CuO催化剂的负载量为~1mg/cm米管负载CuO催化剂按照上述方法同样制备成工作电[0083]采用上述实施例6组装好的三电极流动型电解池系统进行电化学还原CO2反应实恒电流电化学技术测定所述石墨烯量子点负载CuO工作电极在不同电流密度下各种产物的[0084]图9为实施例7中所述石墨烯量子点负载CuO工作电极在氢氧化钾溶液中电化学还9产物的总法拉第效率超过77表明本发明提供的石墨烯量子点负载CuO催化剂在电催化[0086]采用上述实施例6组装好的三电极流动型电解池系统进行电化学还原CO2反应实碳纳米管负载CuO工作电极在不同电流密度下各种产物的法拉第效率。电流密度设置为一[0087]图10为实施例8中所述CuO工作电极在氢氧化钾溶液中电化学还原二氧化碳得到400mA/cm2时乙烯的法拉第效率最高43.2远低于石墨烯量子点负载CuO工作电极。图11和图12分别为制备的石墨烯负载CuO工作电极和碳纳米管负载CuO工作电极在流动池中不CuO工作电极无法在高电流密度下维持测试，故在图11和图12中仅放较低电流下的测试数[0089]采用上述实施例6组装好的三电极流动型电解池系统进行电化学还原CO2反应实恒电流电化学技术测定所述石墨烯量子点负载CuO工作电极在一500mA/cm2的电流密度下[0090]图13为实施例9中所述石墨烯量子点负载CuO工作电极在氢氧化钾溶液中电化学电极在500mA/cm2的电流密度下可以保持较高活性与稳定性并连续工作12小时