一种镧系金属掺杂的铜基催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂的制备方法，包括以下步骤：将镧系金属的有机盐、铜的有机盐和无机盐混合后研磨，将研磨后得到的样品在惰性气体保护下煅烧，并将煅烧、冷却后的粉末洗涤，离心并干燥，得到镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂。本发明专利技术制备的催化剂中铜主要表现出0价和+1价，金属纳米颗粒均匀的负载在片状纳米结构上，形成纳米片状催化剂。本发明专利技术提供的镧系金属掺杂铜基纳米片催化剂，在气体扩散电极流动池中，该催化剂可在‑0.8～‑2.0伏特(相对于参比电极)的阴极电压下催化二氧化碳还原，工作电流密度可达1安培每平方厘米，乙醇在‑1.4伏特(相对于参比电极)的阴极电压下法拉第效率可达最高70％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂、制备方法及其应用，属于金属纳米片催化剂。

技术介绍

1、科技发展对化石能源的过度依赖不仅导致了能源危机，还导致了大气中二氧化碳(co2)排放过量，从而引发全球变暖等生态平衡问题。在将co2转化为高附加值产品的基础研究中，利用电催化co2还原制备多碳产品(碳原子数量大于等于2)这一技术受到广泛关注。在co2电还原的诸多产物中，乙醇是一种重要的化工原料，可用于制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等，在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。因此电催化co2还原制备乙醇具有良好的工业前景。

2、虽然电催化co2还原反应具有反应条件相对温和、装置架构相对简单等优点，但该反应也存在析氢副反应严重、反应动力学缓慢、反应产物组成复杂(包括一氧化碳、甲烷、乙烯、甲酸、乙醇等)等问题，其实际应用仍受到较多限制。在co2电催化还原反应中，铜基金属催化剂是目前为止可较为高效将co2还原至多碳产物的金属催化剂，但其单一产物选择性仍有待提升。纳米催化剂结构与形貌的调控是制备高活性、高选择性电催化剂的常用手本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镧系金属的有机盐、铜的有机盐和无机盐混合后研磨，将研磨后得到的混合样品在惰性气体保护下进行煅烧处理，并将煅烧处理、冷却后的粉末洗涤，离心并干燥，得到镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜的有机盐包括乙酰丙酮铜，所述镧系金属包括La、Ce、Pr、Nd、Sm和Eu中的至少一种，所述镧系金属的有机盐包括镧系金属的乙酰丙酮盐，所述无机盐包括硝酸盐、卤素盐、硫酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜的有机盐、镧系金属的...

【技术特征摘要】

1.一种镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镧系金属的有机盐、铜的有机盐和无机盐混合后研磨，将研磨后得到的混合样品在惰性气体保护下进行煅烧处理，并将煅烧处理、冷却后的粉末洗涤，离心并干燥，得到镧系金属掺杂的铜基纳米片催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜的有机盐包括乙酰丙酮铜，所述镧系金属包括la、ce、pr、nd、sm和eu中的至少一种，所述镧系金属的有机盐包括镧系金属的乙酰丙酮盐，所述无机盐包括硝酸盐、卤素盐、硫酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜的有机盐、镧系金属的有机盐和无机盐质量比为6:(0.01～2):(15～19)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氮气，流速为100～150cm3/min，所述煅烧处理是将混合样品放入管式炉中，管式炉的升温速率为10℃/min，煅...

【专利技术属性】
技术研发人员：章佳威，黄璞，周静，曾红伟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：