一种铋金属掺杂的氮化碳催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于能源材料与电催化技术领域，具体涉及一种铋金属掺杂的氮化碳催化剂及其制备方法与应用。该催化剂以尿素作为氮源，和铋源、水混合冷冻干燥再进一步煅烧、酸洗和后处理得到；催化剂在较低电位条件下，对电还原CO2表现出优异的催化活性、选择性和稳定性，可用于电催化CO2还原反应的电极材料，其电化学测试性能中甲酸产率最高可达95％以上；并且，该催化剂制备方法简单、成本低、绿色环保、易控制，且具有一定通用性，可用于工业上的规模化生产。生产。生产。

【技术实现步骤摘要】
一种铋金属掺杂的氮化碳催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于能源材料与电催化
，更具体地，涉及一种铋金属掺杂的氮化碳催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]石油、煤炭和天然气等化石燃料已成为人类和工业活动的主要能源，据估计，人类CO2的排放量为每年400亿吨，并且这一趋势仍在不断增长。大气CO2浓度的迅速增加带来了大量环境问题。目前减少大气CO2的浓度主要可以从两个方面着手，一方面是CO2的捕集与储存，该方法存在捕获成本高、储存利用价值低且存在泄漏的风险等缺点，限制了其大规模的应用；另一方面就是CO2的转化与利用，将CO2转化成为其他具有高附加值的产品。其中，电催化还原CO2具有反应条件温和、过程简便、装置简单、无需外加氢源等优势，并与可再生能源相结合为驱动力，同时解决了CO2排放和能源短缺的问题，实现了电能的储存和碳循环利用，被视为21世纪最具潜力的CO2转化与利用技术之一。由于CO2还原反应的高能垒，其在自然条件下发生困难，但是如果在催化剂的作用下，就可以将CO2还原为有价值的产品。目前主要面临的问题是催化剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铋金属掺杂的氮化碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将尿素和铋源分散于水中，充分混合后，冷冻干燥得到前驱体；S2.将步骤S1中所得前驱体在惰性气体的保护下500～1000℃进行煅烧，冷却后获得固体产物，酸洗，后处理，即得铋金属掺杂的氮化碳催化剂。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述铋源为五水合硝酸铋、氯化铋的一种或多种。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述尿素和铋源的质量比为1.0：(0.025～0.5)。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述冷冻干燥的条件为：温度为
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10～
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60℃，干燥时间为12～48h。5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述煅烧的升温速率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亮，王璐璐，蔡兴艺，吴鹏暄，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：