用于电化学还原CO2的Cu2O负载ZnO催化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种花簇状Cu2O负载ZnO催化剂的制备方法，并将该催化剂用于电催化还原CO2高选择性地制备CO燃料。该催化剂以六水合硝酸为原料，氢氧化钠为沉淀剂，柠檬酸钠为表面活性剂，溶剂热法合成花簇状ZnO载体；再以五水硫酸铜为原料，水合肼为还原剂，采用快速热还原法合成不同Cu2O含量的Cu2O负载ZnO纳米材料。本发明专利技术催化剂为ZnO载体颗粒与片相结合的花簇状，Cu2O负载在ZnO表面且分散均匀，此类催化剂对电催化还原CO2制备CO的应用研究较新颖。本发明专利技术催化剂制备方法和过程简单易行，原料价格低廉，电化学性能较好，CO2电化学还原生成CO的选择性高，法拉第效率可达86.9%。法拉第效率可达86.9%。

【技术实现步骤摘要】
用于电化学还原CO2的Cu2O负载ZnO催化剂


[0001]本专利技术涉及一种用于电催化还原CO2制备CO的Cu2O负载ZnO双金属氧化物催化剂，特别是涉及由Cu2O负载ZnO纳米片与纳米颗粒形成的花簇状结构将CO2高效转化为CO。

技术介绍

[0002]化石能源的大量开发与消耗使环境中的二氧化碳含量持续增加且打破了自然的碳平衡循环，由此而引起的“温室效应”会造成全球变暖，进而造成南北极冰川融化、海平面上升、气候异常等生态环境问题。国际气候变化委员会预测，到2100年，环境中的二氧化碳含量将由目前的350 ppm升高至590 ppm，全球平均温度会上升1.9 ℃。因此缓解大气中二氧化碳浓度的持续增长是目前全球范围内亟需解决的重要问题。二氧化碳还原技术不仅能够降低二氧化碳在环境中的含量，缓解“温室效应”，而且能够产生具有高附加值的含碳化学品及工业原料，从而实现碳循环。其中，通过电催化还原手段将CO2转化为多种高附加值的化学品和燃料成为一项备受瞩目的技术。由于CO2电催化还原的反应路径太多，导致产物选择性较低，而高选择性催化剂往往需要价格昂贵的贵金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电催化还原CO2制备CO的纳米片与纳米颗粒相结合的花簇状Cu2O负载ZnO催化剂，其特征在于：所述用于电化学还原CO2的Cu2O负载ZnO催化剂为花簇状，ZnO为纳米颗粒与纳米片相结合的共聚物，Cu2O高度分散在ZnO表面。2.根据权利要求1所述的用于电催化还原CO2制备CO的花簇状Cu2O负载ZnO催化剂，其特征在于：所述催化剂ZnO载体为5 μm花簇状。3.根据权利要求1所述的用于电催化还原CO2制备CO的花簇状ZnO负载Cu2O催化剂，其特征在于：所述催化剂Cu2O负载量为3 wt.%、5 wt.%、10 wt.%。4.一种用于电催化还原CO2制备CO的花簇状Cu2O负载ZnO催化剂，其特征在于：它包括如下步骤：1）称取5.96g Zn(NO3)2·
6H2O溶于45 mL去离子水中，超声溶解并在常温下搅拌15 min形成均匀无色透明的溶液：2）称取2.4g NaOH超声溶解于15 mL去离子水中，备用；3）将2）溶液逐滴加入到1）溶液中，在不断搅拌下升温至85 ℃并保持3小时，待其自然降温至室温，收集产物，用去离子水和乙醇洗涤几次，在干燥箱保持70 ℃干燥12小时，得到花簇状ZnO载体，备用；4）称取0.0277g CuSO4·
5H2O超声溶解于50 mL去离子水中，于室温下磁力搅拌10 min形成均匀的透明蓝色溶液，备用；5）用量筒量取4.85 ml质量分数为50%的N2H4·
H2O，在容量瓶中定容到100 mL，配制成0.5 mol/L的N2H4·
H2O，备用；6）称取上述1）
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3）步骤获得的0.3g ZnO，溶解于4）溶液中，磁力搅拌器搅拌10 min再超声处理15 min，使Cu2O负载于ZnO表面；7）将5）溶液搅拌的同时将温度升高至70 ℃并保持20 min；8）保持搅拌，将5）溶液缓慢滴加50 mL于6）溶液中，保持60 min，待其自然降温至室...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾尚红，刘尚鹏，吴进芳，赵原松，薛雷，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：