一种光电催化系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术提供了一种光电催化系统，包括阳极与阴极；所述阴极包括泡沫铜与沉积在泡沫铜表面的锌掺杂的氧化亚铜薄膜。与现有技术相比，本发明专利技术提供的光电催化系统阴极表面为锌掺杂的氧化亚铜薄膜，锌的引入改变了铜周围的电子密度，导致了氧空位和铜的缺失，进而改变了氧化亚铜的电子结构，改了反应中间体的吸附构型，从而使其催化活性高，且可高选择性地将CO

【技术实现步骤摘要】
一种光电催化系统及其制备方法
本专利技术属于光催化
，尤其涉及一种光电催化系统及其制备方法。
技术介绍
目前人类仍主要依靠燃烧化石燃料来获取能源，燃烧过程中排放的大量温室气体引起诸多环境问题。通过催化还原的方式将CO2转化为具有高附加值的能源物质，可缓解环境与资源的双重压力，适应可持续发展需要。常见的催化CO2还原体系有光催化和电催化。在光催化体系中，通过模拟光合作用，利用太阳能可将CO2催化转化为高附加值产物，但光催化CO2转化过程受光电转换效率低制约，含碳产物的产率较低，高附加值产物的选择性也没有得到实质性突破。电催化虽可以利用外加电场提供电子用于还原CO2获得多碳产物，但反应动力学较慢，需求提供更高的电位，导致耗能高，同时存在析氢副反应。据美国《先进材料》杂志(《AdvancedMaterials》，2019年31卷第1804710页)介绍，光电催化CO2还原体系将光与电结合，入射光可激发半导体产生光生电子以降低电能耗，外加电场可促进光生载流子的分离及定向传输，二者协同作用应用于CO2还原，有望获得高附加值产物。在光电催化体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电催化系统，其特征在于，包括阳极与阴极；/n所述阴极包括泡沫铜与沉积在泡沫铜表面的锌掺杂的氧化亚铜薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电催化系统，其特征在于，包括阳极与阴极；
所述阴极包括泡沫铜与沉积在泡沫铜表面的锌掺杂的氧化亚铜薄膜。


2.根据权利要求1所述的光电催化系统，其特征在于，所述阴极按照以下方法制备：采用三电极电解系统，以泡沫铜为工作电极，在包含锌源与铜源的电解液中电沉积锌掺杂的氧化亚铜薄膜，得到阴极。


3.根据权利要求2所述的光电催化系统，其特征在于，所述锌源的质量为电解液中溶剂质量的4.5％～5.5％；所述铜源的质量为电解液中溶剂质量的6.5％～7.5％。


4.根据权利要求2所述的光电催化系统，其特征在于，所述电解液的溶剂为水与乳酸；所述水与乳酸的质量比为(60～80)：(40～20)；所述电解液的pH值为8.5～10。


5.根据权利要求2所述的光电催化系统，其特征在于，所述三电极电解系统中，工作电极及与对电极之间的距离为4～5cm；所述电沉积锌掺杂的氧化亚铜薄膜时工作电极相对于参比电极的电压为-0.3～-0.4V；所述电沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊宇杰，王晓农，龙冉，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34