阴极催化剂，阴极材料及其制备方法及反应器技术
【技术实现步骤摘要】
阴极催化剂，阴极材料及其制备方法及反应器
本专利技术涉及一种阴极催化剂，阴极材料及其制备方法，以及包含该阴极材料的反应器，用于二氧化碳电化学还原转化利用。
技术介绍
以化石能源为核心的资源枯竭问题和以气候变化为核心的环境问题是当前人类面临的两大危机。自工业革命以来的上百年里，大量使用化石能源导致其资源短缺，对环境也产生了严重的负面影响,以地球变暖为核心的全球环境问题日益严重，已经成为威胁人类可持续发展的主要因素之一，削减温室气体排放以减缓气候变化成为当今国际社会关注的热点。大量含碳能源的消耗加快了CO2排放速度，打破了自然界CO2循环的平衡，造成CO2在大气中的积累，一方面形成温室效应引起气候变化，另一方面造成了碳源流失。利用可再生能源将CO2转化成含碳的化工原料或燃料则是实现能源和环境可持续发展亟待解决的关键课题。目前，资源化利用CO2主要通过化学转化、光化学还原、电化学还原、生物转化、CO2与甲烷的重构或CO2的无机转化等方式进行。由于CO2是不活泼分子，化学性质稳定，因此利用化学转化需要在高温以及高压条件下进行，而且CO2的转化率和回收率都不高，目前还难以商...
【技术保护点】
一种阴极催化剂，用于二氧化碳电化学还原转化利用，其特征在于，该阴极催化剂包括一第一催化剂层以及一第二催化剂层，该第二催化剂层设置在所述第一催化剂层表面，所述第二催化剂层为一多孔结构，所述第一催化剂层和所述第一催化剂层之间为物理结合且所述第一催化剂层和所述第一催化剂层的材料不同。
【技术特征摘要】
1.一种阴极催化剂，用于二氧化碳电化学还原转化利用，其特征在于，该阴极催化剂包括一第一催化剂层以及一第二催化剂层，该第二催化剂层设置在所述第一催化剂层表面，所述第二催化剂层为一多孔结构，所述第一催化剂层和所述第二催化剂层之间为物理结合且所述第一催化剂层和所述第二催化剂层的材料不同。2.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述阴极催化剂为一自支撑结构。3.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述第一催化剂层为一连续且厚度均匀的层状结构。4.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述第一催化剂层为一多孔的网状结构。5.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述多孔结构具有多个均匀分布的微孔，所述微孔的孔径为10纳米至10微米。6.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述多孔结构的孔隙率为40％至90％。7.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述第一催化剂层的厚度为100纳米至200微米。8.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述第一催化剂层的材料包括锌、镉、铟、锡、铅、铋、钯、铂、铜、银、以及金。9.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述第二催化剂层的材料包括锌、镉、铟、锡、铅、铋、钯、铂、铜、银、以及金。10.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述第一催化剂层的材料为铜，所述第二催化剂层的材料为锡。11.如权利要求1所述的阴极催化剂，其特征在于，所述阴极催化剂包括多层所述第一催化剂层或多层所述第二催化剂层，或同时包括多层所述第一催化剂层以及多层所述第二催化剂层。12.如权利要求11所述的阴极催化剂，其特征在于，所述多层第一催化剂层与所述多层第二催化剂层之间交替层叠设置。13.一种阴极材料，用于二氧化碳电化学还原转化利用，其特征在于，该阴极材料包括如权利要求1-12中任意一项所述的阴极催化剂。14.如权利要求13所述的阴极材料，其特征在于，所述阴极材料进一步包括一导电支撑层，所述阴极催化剂设置在所述导电支撑层表面。15.如权利要求14所述的阴极材料，其特征在于，所述导电支撑层为一具有多个通孔的多孔网状结构。16.如权利要求15所述的阴极材料，其特征在于，所述导电支撑层为一三维立体结构，该导电支撑层的厚度为2毫米至30毫米。17.一种反应器，用于二氧化碳电化学还原转化利用，包括：一电源；一腔体；一电解质隔膜设置在该腔体中，并将该腔体...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭建伟，赵晨辰，何向明，王莉，李建军，高剑，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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