一种新型CO2还原催化剂、应用及其制备方法技术

一种新型CO2还原催化剂、应用及其制备方法，所述催化剂为Ni金属以单原子状态负载在氮掺杂碳空心纳米球上的复合物。本发明专利技术所使用到的氮和碳前体材料组氨酸属于生物材料，价格低廉，可持续利用，属于无毒无害或低毒性原料，对环境污染小，除了能应用于电化学领域，组氨酸还能用作医药领域、吸附领域等，而且组氨酸作为一种天然螯合剂，能螯合多种离子，特别是镍离子，可以用镍柱纯化组氨酸蛋白，因此在制备过程中能够更多地螯合镍金属离子、增加催化剂活性位点，提高催化剂效率。提高催化剂效率。提高催化剂效率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型CO2还原催化剂、应用及其制备方法


[0001]本专利技术属于电催化CO2还原
，尤其涉及一种新型CO2还原催化剂、应用及其制备方法。

技术介绍

[0002]从20世纪初开始，随着工业化和城市化的快速发展，大量人为活动导致大气中CO2的浓度不断上升。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)莫纳罗亚气象台监测到的数据，大气中的CO2浓度在2019年达到了415.26ppm，创造了有史以来的最高纪录。大气中CO2浓度上升会带来许多严重的问题，会引发温室效应、酸雨、洪水、干旱、海平面上升、生态系统破坏、海洋酸化和臭氧层损耗等一系列环境问题。目前，化石燃料(主要包括煤、石油和天然气)约占全球一次能源需求的85％。化石燃料的燃烧是CO2排放的主要来源，面对环境污染和即将到来的能源危机，需要寻找减少CO2的方法和可代替的再生能源。
[0003]电催化CO2还原反应可以有效地将CO2转化为具有高附加值的产物如CO等。 CO可以作为费托反应(Fischer
‑
Tropsch(FT))的原料气合成液体燃料，具有重要的商业价本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型CO2还原催化剂，其特征在于：所述催化剂为Ni金属以单原子状态负载在氮掺杂碳空心纳米球上的复合物。2.根据权利要求1所述的一种新型CO2还原催化剂，其特征在于：所述催化剂中Ni的质量分数为1.5％。3.根据权利要求2所述的一种新型CO2还原催化剂，其特征在于：所述催化剂具有原子分散的Ni
‑
N基团和球形中空结构，金属元素Ni与N的配位数为4，形成Ni
‑
N4基团。4.根据权利要求1所述的一种新型CO2还原催化剂，其特征在于：所述的氮掺杂碳空心纳米球平均直径为150nm。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的新型CO2还原催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将无水乙醇、水和氨水加入到150mL圆底烧瓶中，在搅拌条件下将正硅酸四乙酯滴加到上述溶液中；之后将聚醚F127加入到上述溶液中，待溶解后加入间苯二酚和甲醛；搅拌后加入三聚氰胺和甲醛，搅拌24h；然后将上述混合液转移到100mL水热釜内，反应24h；将上述产物分别用乙醇和水进行离心洗涤，之后干燥，得到产物SiO2纳米球；步骤二：将制备好的SiO2纳米球分散在NaCl溶液超声0.5h，然后加入PDDA；搅拌1h后，将经PDDA修饰的SiO2纳米球用水洗涤，离心收集，去除多余的PDDA，在这个阶段，表面的SiO2纳米球被一层PDDA分子修饰；通过上述相同步骤再用PSS修饰SiO2纳米球；然后，将完成表面修饰的SiO2纳米球超声分散到乙酰丙酮镍的去离子水中，形成均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李威，陈泠钰，吕斯濠，杨立辉，刘倩，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：