碳基疏水催化电极材料的制备及其在二氧化碳电催化中的应用制造技术

本发明专利技术涉及电催化剂领域，公开了一种碳基疏水催化电极材料的制备及其在二氧化碳电催化中的应用，该制备方法包括：S1含Ni/Fe水滑石纳米颗粒和有机配体A的悬浮液与含有机配体B的溶液混合，之后进行回流加热；S2继续加入含碳材料的悬浮液继续进行回流加热，之后干燥得到包裹在碳材料上的氮掺杂Ni/Fe LDHs纳米颗粒；S3包裹在碳材料上的氮掺杂Ni/Fe LDHs纳米颗粒研磨后进行煅烧得到碳基疏水催化电极材料；其中，有机配体A与有机配体B为不同的含氮有机配体。本发明专利技术的制备方法制备得到的碳基疏水催化电极材料不但能抑制析氢催化活性，提高二氧化碳电化学还原活性，而且还具有较好的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
碳基疏水催化电极材料的制备及其在二氧化碳电催化中的应用


[0001]本专利技术涉及电催化剂
，具体涉及一种碳基疏水催化电极材料的制备及其在二氧化碳电催化中的应用。

技术介绍

[0002]电化学催化能将二氧化碳转化为一氧化碳等物质，该方法能有效实现化工清洁生产，目前报道的二氧化碳电化学催化还原的催化电极材料的种类主要分为非均相催化材料和均相催化材料，非均相催化材料主要集中在体相单(多)金属、碳材料等非金属、金属单原子和金属氧化物等，均相催化材料主要一些金属络合物，但均相催化材料不能较好地重复使用，目前使用得较多的材料为非均相催化材料。
[0003]开发高效、稳定、具有高CO2还原活性的电催化材料成为研究的热点。CO2还原反应是一个多质子耦合、多电子转移的过程，最终产物包括一氧化碳(CO)、甲酸、甲醛、甲烷、甲醇、碳氢化合物和含氧化合物。CO2电催化材料主要包括以下几类：(1)金属(Cu、Au、Ag、Pd等；(2)金属氧化物(SnO2，Cu2O，Co3O4等)；(3)共价有机骨架与金属有机骨架；(4)分子催化剂；(5)非贵金属多孔炭基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳基疏水催化电极材料的制备方法，该制备方法包括：S1含Ni/Fe水滑石纳米颗粒和有机配体A的悬浮液与含有机配体B的溶液混合，之后进行回流加热；S2继续加入含碳材料的悬浮液继续进行回流加热，之后干燥得到包裹在碳材料上的氮掺杂Ni/Fe LDHs纳米颗粒；S3包裹在碳材料上的氮掺杂Ni/Fe LDHs纳米颗粒研磨后进行煅烧得到碳基疏水催化电极材料；其中，有机配体A与有机配体B为不同的含氮有机配体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述含氮有机配体选自氮杂二环烷烃、咪唑类离子液体和氨基苯甲酸类化合物中的一种或多种；优选地，所述有机配体A包括氮杂二环烷烃和咪唑类离子液体，其质量比为(2
‑
5)：1，优选为(3
‑
4)：1；和/或所述有机配体B包括氨基苯甲酸类化合物；更优选地，所述氮杂二环烷烃选自7
‑
氮杂双环[2.2.1]庚烷、1,4
‑
二氮杂二环[2.2.2]辛烷和1,4
‑
二氮杂双环[3.2.2]壬烷中的一种或多种；和/或所述咪唑类离子液体的结构如式(I)所示：式(I)中，n为1
‑
20的整数，X选自CH3COO、H2PO4、PF6、BF4、CF3SO3、HSO4或NO3，优选n为8
‑
15的整数；和/或所述氨基苯甲酸类化合物选自2
‑
氨基对苯二甲酸、5
‑
氨基间苯二甲酸、2
‑
氨基
‑
1,3,5
‑
苯三甲酸和2,3,5,6
‑
四氨基对苯二甲酸中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述Ni/Fe水滑石纳米颗粒与有机配体A的质量比为1：(0.5
‑
2)，优选为1：(0.6
‑
1.5)；和/或含Ni/Fe水滑石纳米颗粒和有机配体A的悬浮液中，所述Ni/Fe水滑石纳米颗粒的含量为15
‑
50mg/ml，优选为20
‑
35mg/ml；和/或所述Ni/Fe水滑石纳米颗粒与有机配体B的质量比(0.2
‑
1)：1，优选为(0.4
‑
0.7)：1；和/或含有机配体B的溶液中有机配体B的含量为70
‑
100mg/ml，优选为80
‑
90mg/ml；和/或所述Ni/Fe水滑石纳米颗粒与碳材料的质量比(0.1
‑
0.8)：1，优选为(0.2
‑
0.5)：1；和/或含碳材料的悬浮液中碳材料的含量为65
‑
135mg/ml。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其中，所述含Ni/Fe水滑石纳米颗粒和有机配体A、含有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟瑞红，胡道成，徐冬，高腾飞，赵瑞，韩涛，史晓宏，
申请(专利权)人：国家能源集团新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：