一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂及其制备方法和应用。技术方案是：一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂，所述催化剂为以一种或多种金属盐前驱体与氧化石墨烯进行吸附和水热自组装，通过两步化学气相沉积制备而成的负载在氮掺杂石墨烯上的金属纳米颗粒，且金属纳米颗粒的表面富含具有氧空位的金属氧化物相；所述催化剂含有以下质量份数的组分，金属：2‑10份，C：80‑92份，N：2‑6份，O：3‑8份。该制备方法简单，制备周期短，所采用的前驱体非贵金属盐，具有成本低的特点。本发明专利技术制备的二氧化碳电化学还原催化剂具有优异的二氧化碳电化学还原性能，制备的纳米颗粒在碳基底上分散稳定，氧空位作为活性位点表现出优异的CO

A carbon dioxide electrochemical reduction catalyst rich in oxygen vacancy and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学还原催化剂领域，具体涉及一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
二氧化碳是常见的温室气体，同时也是一种丰富的碳源，如何能将其资源化利用是维持可持续发展面临的巨大挑战之一。二氧化碳的电化学还原(CO2RR)是二氧化碳转换的一个重要的过程，可在温和的反应条件下将二氧化碳一步转化为一氧化碳、甲酸和醇类等高附加值燃料及化学品，实现二氧化碳的高效转化。但是，二氧化碳是一种相对较稳定的小分子，其电催化还原反应需较高的负电势来驱动。同时，有几个质子伴随着多电子的转移过程也需要相似的电势，导致产物选择性控制变得非常困难。而且传统催化剂使用金、银或铂等贵金属严重阻碍了电催化二氧化碳还原的应用。因此，需要开发高效、高选择性和廉价的非贵金属催化剂，其中镍、铁、锌等受到广泛关注。纳米金属材料是指晶粒尺寸小于100nm的金属材料，具有比表面积大，表面原子数高，表面能及表面结合能大等特点，使其具有不同于一般材料的优越性。但其本身也存在一些缺陷，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂，其特征在于：所述催化剂为以一种或多种金属盐前驱体与氧化石墨烯进行吸附和水热自组装，通过两步化学气相沉积制备而成的负载在氮掺杂石墨烯上的金属纳米颗粒，且金属纳米颗粒的表面富含具有氧空位的金属氧化物相；所述催化剂含有以下质量份数的组分：金属：2-10份，C：80-92份，N：2-6份，O：3-8份。/n

【技术特征摘要】
1.一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂，其特征在于：所述催化剂为以一种或多种金属盐前驱体与氧化石墨烯进行吸附和水热自组装，通过两步化学气相沉积制备而成的负载在氮掺杂石墨烯上的金属纳米颗粒，且金属纳米颗粒的表面富含具有氧空位的金属氧化物相；所述催化剂含有以下质量份数的组分：金属：2-10份，C：80-92份，N：2-6份，O：3-8份。


2.根据权利要求1所述的一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂，其特征在于：所述金属盐前驱体为六水氯化镍、九水硝酸铁、六水硝酸锌中的任意一种或多种的任意比例混合物。


3.权利要求1-2所述的一种富含氧空位的二氧化碳电化学还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氧化石墨烯超声分散在去离子水中，超声2-8h，制得浓度为1-5mg/mL的均匀悬浮液，记为分散液A；
(2)将六水氯化镍、九水硝酸铁、六水硝酸锌中的一种或几种金属盐溶液加入分散液A中，超声分散1-4h，置于水热釜中加热反应，反应温度为140-220℃，反应时间为10-16h，将得到的反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：范修军，何强，张献明，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14