【技术实现步骤摘要】
一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原的方法
本专利技术涉及一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法,属于CO2资源化
技术介绍
工业革命以来,尤其是步入21世纪以来,由于工业化和城市化步伐的加快,消耗了大量的化石燃料,排放了大量的CO2,导致了全球变暖和能源短缺。将CO2还原为有用的化学品,不仅可以实现CO2的资源化利用,而且可以缓解温室效应,对于节能减排和低碳经济具有重要意义。以太阳光为光源,通过光电催化反应将CO2还原为甲醇,具有重要意义。在光阴极上通过光电催化反应将CO2还原为甲醇,往往存在过电位高的问题。尽管采用CuO/Cu2O光阴极可在欠电位下将CO2还原为甲醇,但是该电极很不稳定。普林斯顿大学Bocarsly教授课题组提出以p型GaP半导体为光阴极,以吡啶为共催化剂,在欠电位下将CO2高选择性的还原为甲醇的方法。但是GaP的带隙能较高,对可见光的利用效率很低。中国专利ZL201110260276.x中,提出以p型CuInS2薄膜为光阴极,在含有共催化剂吡啶的水溶液中,通过可见光光电催化反应将CO2高选择性还原为甲醇的方法。当过电位为20mV时,生成甲醇的法拉第效率高达97%。尽管在CuInS2薄膜光阴极上CO2还原过电位较低、对生成甲醇的选择性较高,但是,CuInS2薄膜的催化活性比较低。本专利技术提出以掺Li的CuFeO2半导体薄膜为光电极,在太阳光照射下,将CO2还原为甲醇的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法。本方法由如下技术方案实施 ...
【技术保护点】
一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法,其特征在于,采用恒电位沉积的方法制备掺Li的CuFeO2半导体薄膜;以掺Li的CuFeO2半导体薄膜为光阴极,在水溶液中通过可见光光电催化反应将CO2还原为甲醇。
【技术特征摘要】
1.一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法,其特征在于,采用恒电位沉积的方法制备掺Li的CuFeO2半导体薄膜;以掺Li的CuFeO2半导体薄膜为光阴极,在水溶液中通过可见光光电催化反应将CO2还原为甲醇。2.按照权利要求1所述的一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法,其特征在于,恒电位沉积掺Li的CuFeO2半导体薄膜时,将铜盐、铁盐、锂盐溶于二甲基亚砜中,制成电沉积溶液;其中铜盐可选用氯化铜、硝酸铜中的一种,铁盐可选用氯化铁、硝酸铁、高氯酸铁中的一种,锂盐可选用氯化锂、硝酸锂、高氯酸锂中的一种或多种。3.按照权利要求1所述的一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法,其特征在于,恒电位沉积掺Li的CuFeO2半导体薄膜时,铜盐的浓度为2~5mM,铁盐的浓度为6~15mM,铜盐、铁盐与锂盐的摩尔比为1:3:1~1:3:2。4.按照权利要求1所述的一种在掺Li的CuFeO2半导体电极上将CO2还原为甲醇的方法,其特征在于,恒电位沉积掺Li的CuF...
【专利技术属性】
技术研发人员:元炯亮,杨柳,古春辉,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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