一种铜基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及能源催化技术领域，特别涉及一种铜基催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：将含铜化合物、还原剂加入至第一溶剂中，经溶剂热法制备得到含Cu2O核的悬浮液；对所述含Cu2O核的悬浮液进行固液分离处理，得到Cu2O颗粒；将所述Cu2O颗粒、苯胺、过硫酸铵加入第二溶剂中，通过原位化学氧化法进行聚合反应制得含有Cu2O@PANI核壳结构的悬浮液；对所述Cu2O@PANI核壳结构的悬浮液进行固液分离处理，即得聚苯胺包覆的Cu2O催化剂。本发明专利技术提供的该铜基催化剂可适用于酸性体系下电催化还原二氧化碳和/或一氧化碳制备多碳产物，该铜基催化剂具有高效率、高选择性、特别是高稳定性的优点。高稳定性的优点。高稳定性的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铜基催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及能源催化
，特别涉及一种铜基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]二氧化碳电催化还原技术可利用新能源转化产生的电能将二氧化碳转化为有价值的化学品，这不仅能降低大气中温室气体含量，推动我国“碳达峰”、“碳中和”目标的实现，还能够创造可观的附加经济效益。
[0003]在催化剂及其他条件不同的情况下，二氧化碳电催化还原的产物也不相同；其中铜基催化剂催化产生的乙烯、乙醇等C
2+
产物是颇具价值的化工原料和能量载体。
[0004]在二氧化碳电催化还原技术十几年的发展历程中，大多数研究都采用了碱性体系；碱性环境可使阴极的析氢副反应以较低的速率进行，还可促进多相催化界面上的碳碳偶联。然而，在碱性环境下的电催化还原过程存在以下不足：
[0005](1)二氧化碳可与OH
‑
离子反应生成碳酸盐并向阳极扩散，这不但降低了二氧化碳的利用率，而且会使阳极析氧反应的电势显著增加，反应能耗大大提高；
[0006](2)二氧化碳还原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含铜化合物、还原剂加入至第一溶剂中，经溶剂热法制备得到含Cu2O核的悬浮液；对所述含Cu2O核的悬浮液进行固液分离处理，得到Cu2O颗粒；将所述Cu2O颗粒、苯胺、过硫酸铵加入至第二溶剂中，通过原位化学氧化法进行聚合反应制得含有Cu2O@PANI核壳结构的悬浮液；对所述Cu2O@PANI核壳结构的悬浮液进行固液分离处理，即得聚苯胺包覆的Cu2O催化剂。2.根据权利要求1所述的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含铜化合物加入第一溶剂中溶解，配制成溶液A；在所述溶液A中加入还原剂并加热，得到含Cu2O核的悬浮液B；对所述含Cu2O核的悬浮液进行除杂、固液分离处理，得到Cu2O颗粒；将所述Cu2O颗粒加入第二溶剂中，配置成悬浮液C；在所述悬浮液C中加入苯胺、过硫酸铵，进行聚合反应得到含有Cu2O@PANI核壳结构的悬浮液；对所述含有Cu2O@PANI核壳结构的悬浮液进行除杂、固液分离处理，即得聚苯胺包覆的Cu2O催化剂。3.根据权利要求2所述的铜基催化剂的制备方法，其特征在于：所述含铜化合物包括乙酸铜、硫酸铜、硝酸铜、卤化铜、乙酰丙酮铜中的至少一种；所述第一溶剂包括乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、水中的至少一种；所述溶液A中含铜化合物的质量百分浓度为0.5％～15％。4.根据权利要求2所述的铜基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述溶液A中加入还原剂并搅拌0.5～1.5h后，密封加热至体系温度为120℃～200℃，加热1～20h得到含Cu2O核的悬浮液B；其中，所述还原剂包括葡萄糖、抗坏血酸、柠檬酸钠、水合肼中的至少一种；所述含铜化合物中Cu元素与所述还原剂的摩尔比为1：(0.05～5)。5.根据权利要求1～2任一项所述的铜基催化剂的制备方法，其特征在于：所述第二溶剂为水；所述Cu2O颗粒与所述第二溶剂的质量比为(0.0005～0.005)：1。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢顺吉，徐沙，蔡狄，张彪，张庆红，王野，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：