二氧化碳電化學(xué)還原催化劑及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑及其制備和應(yīng)用。所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑其特征在于，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其合成原料包括體積比為0.9：0.1～0.1：0.9的0.01～0.05M醋酸銅和0.01-0.05M的甲氧基苯胺。本發(fā)明顯著提高了催化劑的比表面積，增大了催化劑對二氧化碳還原的電化學(xué)還原催化活性，有效抑制析氫反應(yīng)。
【專利說明】二氧化碳電化學(xué)還原催化劑及其制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于二氧化碳電化學(xué)還原催化劑及其制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種氣體擴(kuò)散電極負(fù)載氧化亞銅納米線二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]電化學(xué)方法將二氧化碳(CO2)還原為可用的有機(jī)小分子燃料是可行的方法，產(chǎn)生甲醇、乙醇、甲酸以及甲烷、乙烷等有價(jià)值的產(chǎn)物。利用可再生資源如太陽能、風(fēng)能、潮汐能所產(chǎn)生的電能等可有效地將大氣中過多的0)2轉(zhuǎn)化為可代替常規(guī)燃料的原料。然而，由于二氧化碳電化學(xué)動力學(xué)緩慢，常常需要較大的過電位，這不僅造成能源利用效率低，而且產(chǎn)生過高的析氫反應(yīng)。目前多晶銅作為一種獨(dú)特的CO2電化學(xué)還原催化劑已被廣泛研究。與鉛和萊[Electrochim.Acta, 46, 3015 (2001)]相比，銅的成本低，并具有穩(wěn)定的電化學(xué)性能，且環(huán)保無毒。然而銅的電流效率受到較高過電位的影響，并且催化CO2還原產(chǎn)生的還原產(chǎn)物除甲酸外還有很多其他副產(chǎn)物，如氫氣、乙烯、甲烷等[Electrochem.Soc.，137，2157 (1990)]。此外，在水溶液中，銅對CO2的催化失活較快。為了解決上述問題，可以使用具有納米結(jié)構(gòu)的銅代替多晶銅。特別是納米材料具有高的比表面積及特殊的形貌結(jié)構(gòu)，因而可以提供比多晶銅更多的催化活性位點(diǎn)[Chem.Soc.Rev.134，7231 (2012)]。
[0003]據(jù)報(bào)道，殼核結(jié)構(gòu)的氧化亞銅/甲氧基苯胺納米線具有很好的電化學(xué)性能，并且自然界中有豐富的儲量，原料成本低廉。這種催化劑已應(yīng)用于鋰離子電池等電化學(xué)裝置[Nan0.Lett.，7，3723 (2007)]，然而此種催化劑應(yīng)用于CO2電化學(xué)還原方面還未被報(bào)道。除此之外，氣體擴(kuò)散電極(GDL)作為燃料電極膜電極(MEA)的重要組件，已被廣泛應(yīng)用在燃料電池領(lǐng)域，但是氣體擴(kuò)散電極對CO2電化學(xué)還原效果的影響還未受到廣泛關(guān)注。GDL除起到傳導(dǎo)電流的作用之外，還可將生成的副產(chǎn)物，如H2、CH4等順利排出至工作電極之外，增大CO2與催化劑的接觸面積。因此對這種利用燃料電池膜組件(MEA)的制備原理所制備的CO2電化學(xué)還原催化劑復(fù)合電極Cu2O nanowires/⑶L的研究具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠顯著提高催化劑的比表面積，增大催化劑對二氧化碳還原的電化學(xué)還原催化活性，有效抑制析氫反應(yīng)的氣體擴(kuò)散電極負(fù)載氧化亞銅納米線二氧化碳電化學(xué)還原催化劑及其制備和應(yīng)用。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，其特征在于，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其合成原料包括體積比為0.9:0.I?0.1:0.9的0.01?0.05M醋酸銅和0.01-0.05M的甲氧基苯胺。
[0006]本發(fā)明還提供了上述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為:將醋酸銅和甲氧基苯胺分別溶于溶劑中配制成0.01?0.05M醋酸銅溶液和
0.01?0.05M的甲氧基苯胺溶液，將體積比為0.9:0.1?0.1:0.9的0.01?0.05M醋酸銅溶液和0.01?0.05M的甲氧基苯胺溶液充分混合，得催化劑前驅(qū)體；將催化劑前驅(qū)體置于反應(yīng)釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度160~220°C，反應(yīng)時(shí)間2~24h ;離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。
[0007]優(yōu)選地，所述的溶劑為去離子水或乙醇。
[0008]優(yōu)選地，所述的甲氧基苯胺為2，5- 二甲氧基苯胺和鄰甲氧基苯胺中的至少一種。
[0009]優(yōu)選地,所述的反應(yīng)爸為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的50_100mL水熱反應(yīng)釜。
[0010]本發(fā)明還提供了一種負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，包括氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，所述的氣體擴(kuò)散電極上負(fù)載有上述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。
[0011]優(yōu)選地，所述的氣體擴(kuò)散電極的尺寸為2cmX 2cm，其上負(fù)載的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的重量為10~20mg。
[0012]優(yōu)選地，所述的氣體擴(kuò)散電極為碳紙、碳租、碳布以及活性碳Vulcan XC-72、BP2000、碳納米管材料、碳納米籠材料、碳納米纖維材料或石墨烯材料。
[0013]本發(fā)明還提供了上述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法，其特征在于，具體步驟為:將氧化亞銅納米線分散到異丙醇溶液中，加入Iwt%~5wt %的Nafion溶液或Iwt %~30wt %的PTFE溶液并攪拌，將所得的混合溶液涂覆到氣體擴(kuò)散電極上，或者，將氧化亞銅納米線與碳材料混合，將混合物分散到異丙醇溶液中，加入Iwt %~5wt %的Nafion溶液或Iwt %~30wt %的PTFE溶液并攪拌，將所得的混合溶液涂覆到氣體擴(kuò)散電極上；將涂覆有混合溶液的氣體擴(kuò)散電極烘干，得到負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極(Cu2O nanowires/⑶L)。
`[0014]優(yōu)選地，所述的氧化亞銅納米線與Iwt %~5wt %的Nafion溶液或Iwt %~30wt%^ PTFE溶液中的干物質(zhì)質(zhì)量比為0.9:0.1~0.1:0.9。
[0015]優(yōu)選地，所述的氣體擴(kuò)散電極上氧化亞銅納米線的負(fù)載量為2~20mg/cm2。
[0016]優(yōu)選地,所述碳材料為活性炭Vlucan X_72, BP2000、碳納米管、納米碳纖維、碳納米籠、石墨烯或氧化石墨烯。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1、本發(fā)明為納米催化劑，通過水熱法合成，形成具有特殊形貌的氧化亞銅納米結(jié)構(gòu)，顯著提高了催化劑的比表面積，增大了催化劑對二氧化碳還原的電化學(xué)還原催化活性，有效抑制析氫反應(yīng)；氣體擴(kuò)散電極(GDL)對CO2還原也起到至關(guān)重要的作用，除傳導(dǎo)電流之外，⑶L還可將生成的副產(chǎn)物，如H2、CH4等順利排出至工作電極之外，增大CO2與催化劑的接觸面積，提高法拉第電流效率。
[0019]2、本發(fā)明制備方法簡單，容易操作、成本低，比表面積大、極大降低了水溶液中二氧化碳電化學(xué)還原時(shí)電極的析氫反應(yīng)和催化劑失活效應(yīng)。此發(fā)明在二氧化碳電化學(xué)還原、鋰離子電池等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為實(shí)施例2-5中的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑在CO2飽和的0.5M KHCO3中的循環(huán)伏安曲線圖；
[0021]圖2為實(shí)施例2、6-8的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑在在CO2飽和的0.5M KHCO3中的循環(huán)伏安曲線圖；
[0022]圖3為實(shí)施例9-11的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極在0)2飽和的0.5M KHCO3中的循環(huán)伏安曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說明如下。
[0024]實(shí)施例1
[0025]Cu2O nanowires催化劑前驅(qū)體的制備:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2, 5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合，得到Cu2Onanowires催化劑前驅(qū)體,并移入IOOmL反應(yīng)爸中。
[0026]實(shí)施例2
[0027]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中180°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)2h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-2h催化劑。
[0028]實(shí)施例3
[0029]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中180°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)5h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-5h催化劑。
[0030]實(shí)施例4
[0031]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中180°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)10h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-10h催化劑。
[0032]實(shí)施例5
[0033]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中180°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)15h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-15h催化劑。
[0034]實(shí)施例6
[0035]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中160°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)2h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-160°C催化劑。
[0036]實(shí)施例7
[0037]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中200°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)2h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-200°C催化劑。
[0038]實(shí)施例8
[0039]一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其制備方法為:取0.02mol醋酸銅及0.002mol2，5- 二甲氧基苯胺分別溶于500mL及IOOmL去離子水中，分別配成0.04M醋酸銅溶液及0.02M甲氧基苯胺溶液。取40mL0.04M醋酸銅溶液及IOmL0.02M甲氧基苯胺溶液充分混合得催化劑前驅(qū)體，將催化劑前驅(qū)體移入IOOmL反應(yīng)釜中，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的水熱反應(yīng)釜，將反應(yīng)釜放入烘箱中220°C下進(jìn)行水熱反應(yīng)2h，離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，稱為Cu2O nanowires-220°C催化劑。
[0040]實(shí)施例9
[0041]一種負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，包括氣體擴(kuò)散電極，所述的氣體擴(kuò)散電極上負(fù)載有實(shí)施例2所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。所述的氣體擴(kuò)散電極為2cmX2cm的日本Toray公司生產(chǎn)的H-090型碳紙電極。所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法為:將IOmg實(shí)施例2中合成的氧化亞銅納米線氧化亞銅納米線分散到400 μ L的(99.7% )異丙醇溶液中，加入67mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的Nafion溶液，在攪拌下得到催化劑溶液。用微量移液槍取上述催化劑溶液涂抹至氣體擴(kuò)散電極(GDL電極)上，放入烘箱中60°C烘干兩小時(shí)后得到負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極(Cu2O nanowires/⑶L)。二氧化碳電化學(xué)還原催化劑載量為2mg/cm2。
[0042]實(shí)施例10
[0043]一種負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，包括氣體擴(kuò)散電極，所述的氣體擴(kuò)散電極上負(fù)載有實(shí)施例2所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。所述的氣體擴(kuò)散電極為2cmX2cm的日本Toray公司生產(chǎn)的H-090型碳紙電極。所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法為:將15mg實(shí)施例2中合成的氧化亞銅納米線氧化亞銅納米線分散到400μ L的(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7%)異丙醇溶液中，加入IOOmg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的Nafion溶液，在攪拌下得到催化劑溶液。用微量移液槍取上述催化劑溶液涂抹至氣體擴(kuò)散電極(GDL電極)上，放入烘箱中60°C烘干兩小時(shí)后得到負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極(Cu2O nanowires/⑶L)。二氧化碳電化學(xué)還原催化劑載量為3mg/cm2ο
[0044]實(shí)施例11
[0045]一種負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，包括氣體擴(kuò)散電極，所述的氣體擴(kuò)散電極上負(fù)載有實(shí)施例2所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。所述的氣體擴(kuò)散電極為2cmX2cm的日本Toray公司生產(chǎn)的H-090型碳紙電極。所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法為:將20mg實(shí)施例2中合成的氧化亞銅納米線氧化亞銅納米線分散到400μ L的(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7%)異丙醇溶液中，加入133mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的Nafion溶液，在攪拌下得到催化劑溶液。用微量移液槍取上述催化劑溶液涂抹至氣體擴(kuò)散電極(GDL電極)上，放入烘箱中60°C烘干兩小時(shí)后得到負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極(Cu2O nanowires/⑶L)。二氧化碳電化學(xué)還原催化劑載量為4mg/cm2ο
[0046]附圖1-附圖3為循環(huán)伏安掃描圖，所用儀器為上海辰華公司生產(chǎn)的型號為CHI600e的電化學(xué)工作站。圖1中所示分別為實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5中的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，圖1說明在4種催化劑中，實(shí)施例2的催化性能最好，即在180°C的溫度下，2h合成的催化劑性能最好。圖2中所示分別為實(shí)施例6、實(shí)施例2、實(shí)施例8、實(shí)施例9中的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，圖2說明四種催化劑中，實(shí)施例2中催化劑性能最好，即當(dāng)固定溫度為2h時(shí)，180°C下合成的催化劑性能最好。圖3中所示為實(shí)施例9、實(shí)施例10、實(shí)施例11中所示的Cu2O nanowires/⑶L復(fù)合電極，Cu2O nanowires的合成條件為180°C，2h，即由圖1、圖2得出的最佳合成條件，圖3說明當(dāng)Cu2O nanowires的負(fù)載量為15mg時(shí),復(fù)合電極對CO2還原的催化活性最高。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化碳電化學(xué)還原催化劑，其特征在于，包括氧化亞銅納米線，所述的氧化亞銅納米線由水熱反應(yīng)合成得到，其合成原料包括體積比為0.9:0.1?0.1:0.9的0.01?0.05M醋酸銅和0.01-0.05M的甲氧基苯胺。
2.權(quán)利要求1所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于，具體步驟為:將醋酸銅和甲氧基苯胺分別溶于溶劑中配制成0.01?0.05M醋酸銅溶液和0.01-0.05M的甲氧基苯胺溶液，將體積比為0.9:0.I?0.1:0.9的0.01?0.05M醋酸銅溶液和0.01-0.05M的甲氧基苯胺溶液充分混合，得催化劑前驅(qū)體；將催化劑前驅(qū)體置于反應(yīng)釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度160?220°C，反應(yīng)時(shí)間2?24h ;離心，用乙醇清洗后，干燥得到氧化亞銅納米線，即為二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。
3.如權(quán)利要求2所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為去離子水或乙醇。
4.如權(quán)利要求2所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于，所述的甲氧基苯胺為2，5-二甲氧基苯胺和鄰甲氧基苯胺中的至少一種。
5.如權(quán)利要求2所述的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的制備方法，其特征在于，所述的反應(yīng)釜為具有聚四氟乙烯內(nèi)膽、不銹鋼外套的50-100mL水熱反應(yīng)釜。
6.一種負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，包括氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，所述的氣體擴(kuò)散電極上負(fù)載有權(quán)利要求1所述的的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑。
7.如權(quán)利要求6所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，所述的氣體擴(kuò)散電極的尺寸為2cmX2cm，其上負(fù)載的二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的重量為10?20mg。
8.如權(quán)利要求6所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，所述的氣體擴(kuò)散電極為碳紙、碳?xì)?、碳布以及活性碳VulcanXC-72、BP2000、碳納米管材料、碳納米籠材料、碳納米纖維材料或石墨烯材料。
9.權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法，其特征在于，具體步驟為:將氧化亞銅納米線分散到異丙醇溶液中，加入5wt %的Nafion溶液或30wt %的PTFE溶液并攪拌，將所得的混合溶液涂覆到氣體擴(kuò)散電極上，或者，將氧化亞銅納米線與碳材料混合，將混合物分散到異丙醇溶液中，加入5wt%的Nafion溶液或30wt %的PTFE溶液并攪拌，將所得的混合溶液涂覆到氣體擴(kuò)散電極上；將涂覆有混合溶液的氣體擴(kuò)散電極烘干，得到負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極。
10.如權(quán)利要求9所述的負(fù)載有二氧化碳電化學(xué)還原催化劑的氣體擴(kuò)散電極的制備方法，其特征在于，所述的氣體擴(kuò)散電極上氧化亞銅納米線的負(fù)載量為2?20mg/cm2。
【文檔編號】B01J23/72GK103566934SQ201310525873
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】喬錦麗, 范夢陽, 姜萍, 馬承愚, 付奕舒 申請人:東華大學(xué)