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一种电还原二氧化碳制异丙醇的镓锡合金催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:40183679 阅读:23 留言:0更新日期:2024-01-26 23:48
本发明专利技术公开一种用于电还原二氧化碳制异丙醇的镓锡合金催化剂及其制备方法和应用,属于电催化技术领域。将镓盐、锡盐分别加入到乙酰胺/二甲基砜深共熔溶剂中配置成含镓电解液和含锡电解液,在设定的电位下进行两步法电沉积,获得镓锡合金。将制备的镓锡合金电极应用于二氧化碳电还原,以四丁基六氟磷酸铵为支持电解质的甲醇溶液为二氧化碳电还原液,加入1%~7%的水为其提供质子源,将二氧化碳高效、有选择性的还原成异丙醇。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化材料,具体涉及一种电还原二氧化碳制异丙醇的镓锡合金催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、二氧化碳电还原是一种利用电能将二氧化碳还原成有用化学品的技术。目前co2电还原可以形成各种产物,包括c1(如co、甲烷、甲酸盐、甲醇)、c2(如乙烯、乙烷、乙醇)和c2+(如丙醇、异丙醇)产物。其中异丙醇在工业中作为高性能材料的溶剂和前体被广泛使用,预计需求将逐渐增长,将二氧化碳电还原为异丙醇具有深远的意义。目前研究报道的二氧化碳催化剂大多为固体催化剂,一般通过掺杂、缺陷/形态工程、价态调控、衬底设计等方法进行改性,但是这些传统的方法在大多数情况下只能连续或温和地调整其结构和电子性质。液体介质中的活性组分由于长程无序和原子的可移动性,可能表现出与固体介质截然不同的电子结构,这可能会改善甚至是有新的催化性能,在二氧化碳电还原领域具有广泛的应用前景。

2、镓(ga)基液态金属具有低毒性、相对低粘度、高金属溶解度和高导电性和导热性,通过向液态金属中添加各种金属,可以广泛地获得液态金属合金组合,已被应用于二氧化碳电还原中。锡(sn)基催化剂因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:

2.根据权利要求1所述的镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,含镓溶液中镓盐的浓度为250~850 mmol/L;含锡溶液中锡盐浓度为150~500 mmol/L。

3.根据权利要求2所述的镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述镓盐为无水氯化镓;所述锡盐为无水氯化锡。

4.根据权利要求1所述的镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,电沉积镓金属施加过电位为-0.6~-1.6 V,沉积电量为5~6.5C;电沉积锡金属施加过电位为-0.1~-1.3 V,沉积电量为0.5~1.5C。

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【技术特征摘要】

1.一种镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:

2.根据权利要求1所述的镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,含镓溶液中镓盐的浓度为250~850 mmol/l;含锡溶液中锡盐浓度为150~500 mmol/l。

3.根据权利要求2所述的镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述镓盐为无水氯化镓;所述锡盐为无水氯化锡。

4.根据权利要求1所述的镓锡合金催化剂的制备方法,其特征在于,电沉积镓金属施加过电位为-0.6~-1.6 v,沉积电量为5~6.5c;电沉积锡金属施加过电位为-0.1~-1.3 v,沉积电量为0.5~1.5c。

5.一种采用如权利要求1-4任一项所述方法制备的镓锡合金催化剂。

6.一种如权利要求5所述的镓锡合金催化剂的应用,其特征在于,所述镓锡合金催化剂用于电化学还原二氧化碳。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴敏娴徐玉兰成鑫磊吴其虎王丹王文昌陈智栋
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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