一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于催化材料领域，涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。所述材料一级结构为正八面体，二级结构为均匀分布于一级结构上的金字塔状尖端，其中尖端尺寸在40～180 nm之间，面覆盖度在10%～100%之间。其制备方法是将铜可溶性盐、浓卤水和强碱的混合溶液预先析出晶种得到悬浊液。将还原剂加入悬浊液中进行晶种诱导生长，加入过量蒸馏水溶解晶种，过滤洗涤干燥后得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。本发明专利技术通过晶种诱导成核生长一步实现了分级尖端形貌的构建，简化了合成工艺。所需晶种为廉价丰产盐类，且无需模板和表面活性剂，可实现克级宏量制备。本发明专利技术材料可提高电催化二氧化碳还原为多碳产物的选择性，具有大规模生产应用的前景。规模生产应用的前景。规模生产应用的前景。

【技术实现步骤摘要】
一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于材料领域，具体涉及一种分级尖端氧化亚铜单晶材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]为全面建设绿色低碳循环经济，我国提出了“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”的发展战略。二氧化碳还原是电化学清洁能源转化战略中的重要碳负排放技术，可将不能及时利用的间歇性能源转化为化学能，具有原料丰富、反应条件温和、绿色无污染、电解设备灵活等优点。在多种二氧化碳还原反应产物中，多碳化合物（乙烯、乙醇、丙醇等）作为化学燃料相对稳定，易储存和运输，燃烧热值大；作为化工原料品附加值高、市场份额大，因此受到广泛关注。
[0003]电化学合成多碳化合物的关键是抑制析氢反应的同时促进低碳中间体的耦合。铜基材料具有正的质子吸附能和适中的一氧化碳吸附能，被认为是二氧化碳还原产生多碳化合物最有潜力的材料之一。现有技术主要调节了铜基材料的电子结构、价态、晶面和缺陷等性质，抑制了析氢反应，提升了催化剂本征活性。然而，由于低碳中间体的耦合具有较高反应能垒，因此低能耗、选择性地电化学合成多碳化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分级尖端氧化亚铜单晶材料，其特征在于，所述氧化亚铜材料一级结构为单晶正八面体，二级结构为均匀分布于一级结构上的尖角，所述尖角具有定向晶面，所述一级结构尺寸在0.4～1.5 μm之间，所述二级结构尺寸在40～180 nm之间，面覆盖度为10%～100%。2.根据权利要求1所述分级尖端氧化亚铜单晶材料，其特征在于，所述尖角形状为金字塔形。3.根据权利要求1所述的分级尖端氧化亚铜单晶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将铜可溶性盐和卤盐加入去离子水中配制铜离子浓度为0.001~0.1mol/L、卤盐浓度为2～4 mol/L的盐溶液A，配制氢氧根浓度为1~10 mol/L的碱溶液B，配制浓度为1~10 mol/L的还原剂D；步骤二：向盐溶液A中缓慢滴加碱溶液B，常温搅拌反应，通过碱溶液B加入量调节悬浊液的pH，当pH达到设定值立即加入溶剂C，得到蓝色悬浊液；步骤三：向蓝色悬浊液中滴加还原剂D，搅拌反应，加入过量蒸馏水，得红色悬浊液；步骤四：将红色悬浊液抽滤，所得滤渣经洗涤、真空干燥，得到分级尖端氧化亚铜单晶材料。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：程方益，李金翰，李海霞，王欢，严振华，陈军，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：