一种基于碳酸盐协同作用的二价铜二氧化碳还原催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳酸盐协同作用的二价铜二氧化碳还原催化剂及其制备方法，首先通过复分解反应在铜酸镧钙钛矿型氧化物上原位生长碳酸镧，然后将其与活性炭混合制备成电极浆料滴涂在玻碳工作电极上。在电催化二氧化碳还原反应过程中碳酸镧起到传递碳酸根参与反应的作用,能够显著提高碳酸根参与反应的效率，能够稳定存在的二价铜作为高效转化二氧化碳制一氧化碳的活性位点。发明专利技术制备的材料能够在常温常压下以接近60%的法拉第效率一步法制备乙烯，并且材料合成方法简单，原料成本低，具有一定工业价值，有望缓解当今能源和环境问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳酸盐协同作用的二价铜二氧化碳还原催化剂及其制备方法
本专利技术涉及电化学还原二氧化碳的阴极领域，具体的，是一种基于碳酸盐协同作用的二价铜催化剂及其制备方法在电还原二氧化碳制乙烯中的用途。
技术介绍
化石燃料的无节制滥用不仅导致了严重的能源危机，还造成了大气和海洋中二氧化碳的浓度剧烈增加。空气中二氧化碳的浓度，从19世纪早期的280ppm，升高到现在的385ppm，并有研究机构预计到2100年将达到600ppm[1]。二氧化碳浓度升高导致年平均气温升高，进一步导致了荒漠化进程加快和极端天气频繁出现。该方案不仅有望通过利用二氧化碳来降低大气中二氧化碳浓度，还能将时空局限较大的清洁能源(如太阳能、风能和潮汐能等)转化为稳定的化学能，建立起可持续的碳循环体系，是解决目前环境和资源双重压力的有前景的途径[2,3]。然而，二氧化碳分子中碳碳双键使得二氧化碳分子具有很高的化学稳定性，制约了电化学转化的效率。因此，实现这项技术要解决的关键问题之一是开发高性能的电催化剂。通常认为只有铜基催化剂才能以较高的法拉第效率将二氧化碳还原为乙烯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二价铜二氧化碳还原催化剂，其特征在于，其是以La

【技术特征摘要】
1.一种二价铜二氧化碳还原催化剂，其特征在于，其是以La2CuO4钙钛矿型氧化物为主体，在其表面上负载有碳酸镧。


2.根据权利要求1所述的二价铜二氧化碳还原催化剂，其特征在于，在一个实施方式中，碳酸镧呈晶枝状。


3.权利要求1所述的二价铜二氧化碳还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步，制备La2CuO4钙钛矿型氧化物；
第2步，在钙钛矿型氧化物分散于KHCO3溶液中，并通入CO2进行反应，使表面生成碳酸镧。


4.根据权利要求3所述的二价铜二氧化碳还原催化剂的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，第1步中钙钛矿型氧化物可以通过溶胶-凝胶法、固相反应法、共沉淀法、水热法或者燃烧法等方法得到。


5.根据权利要求3所述的二价铜二氧化碳还原催化剂的制备方法，其特征在于，在一个实施方式中，所述的溶胶-凝胶法的步骤包括：按照化学计量比将硝酸镧、乙酸铜溶解在去离子水中并搅拌均匀；加入乙二胺四乙酸（EDTA）和一水合柠檬...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嵬，孙增森，吴心浩，谢峰华，郭亚楠，邵宗平，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32