一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电催化技术领域，具体公开了一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术在电化学还原电位下利用巯基分子作为锚定剂，使纳米银颗粒原位聚核生长，生成的纳米银与碳载体的结合力稳固，提高了催化剂的结构稳定性和电子传输性能。在构效关系上，银颗粒镶嵌在碳载体上的纳米结构有利于增大催化剂的表面积，为电化学还原反应提供丰富的催化位点，促进反应气体的吸附和脱附，提高了催化剂的电催化活性。实验表明，将该催化剂应用于二氧化碳电化学还原反应中具有较高的法拉第效率，并且该催化剂能够选择性地将二氧化碳转化为一氧化碳，降低反应产物的多样性。本发明专利技术的制备方法操作简单可靠，成本低廉，所得催化剂性能良好。所得催化剂性能良好。所得催化剂性能良好。

【技术实现步骤摘要】
一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电催化
，具体涉及一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂、制备方法，以及该催化剂在二氧化碳电还原中的应用。

技术介绍

[0002]随着工业的高速发展，地球的生态环境正在遭到严重的破坏，其中影响最大的就是所谓的温室效应。研究发现，导致温室效应的最直接原因是二氧化碳在大气中含量的增加，而气温上升会使亚热带地区干燥化，高纬度地区降雨量增加，海洋中结冰区域减少，冰雪提前融化，导致严重的环境问题。为了保护人类赖以生存的地球生态环境，人们已不得不考虑采取措施对大气中二氧化碳的含量进行控制。尽管二氧化碳在大量排放时对生态环境造成不良影响，但它又是大自然中重要的资源之一，因此近年来二氧化碳的资源化技术研究受到了人们普遍的关注。
[0003]目前，二氧化碳还原的瓶颈表现在两个方面：一方面是副反应的发生，即发生在溶液中的质子竞争反应。在整个二氧化碳还原过程中，析氢反应会与二氧化碳还原相互竞争，这将极大的影响法拉第效率。因此在探索高效的二氧化碳还原电催化剂时，析氢反应是必须要考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂，其特征在于：所述催化剂包括碳载体和银纳米粒子，所述银纳米粒子通过巯基分子锚定剂均匀负载在碳载体上。2.根据权利要求1所述的碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂，其特征在于：所述碳载体为炭黑、科琴黑、乙炔黑中的一种或多种，优选为炭黑。3.根据权利要求1所述的碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂，其特征在于：所述银纳米粒子通过原位还原的方法制备，优选通过原位电化学还原的方法制备；所述银纳米粒子的尺寸大小为100
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200nm。4.根据权利要求1所述的碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂，其特征在于：所述巯基分子锚定剂为氨基酸或其盐、丙硫醇、巯基丙酸中的一种或多种，优选为氨基酸；所述氨基酸为半胱氨酸、高半胱氨酸、丙氨酸、谷氨酸中的一种或多种，优选为半胱氨酸和/或高半胱氨酸。5.一种如权利要求1
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4中任一项所述的碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将可溶性银盐、巯基分子锚定剂、还原剂的混合溶液静置后取下层溶液进行冷冻干燥，得到催化剂前驱体；（2）将催化剂前驱体、碳载体、粘结剂的混合溶液负载在碳纸上作为工作电极，经过电化学还原得到碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂。6.根据权利要求5所述的碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述可溶性银盐为硝酸银、氟化银、高氯酸银中的一种或多种，优选为硝酸银；和/或，所述巯基分子锚定剂为氨基酸或其盐、丙硫醇、巯基丙酸中的一种或多种，优选为氨基酸；所述氨基酸为半胱氨酸、高半胱氨酸、丙氨酸、谷氨酸中的一种或多种，优选为半胱氨酸和/或高半胱氨酸；和/或，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、硼氢化钠中的一种或多种，优选为水合肼。7.根据权利要求6所述的碳负载巯基包覆银纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述混合溶液中硝酸银的浓度为13

【专利技术属性】
技术研发人员：胡峰，陈影，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：