一种单原子铜基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种铜单原子催化剂及其制备方法和在电催化CO<subgt;2</subgt;还原中的应用，属于单原子电催化CO<subgt;2</subgt;还原技术领域。所述催化剂以氮化碳纳米片为载体，铜单原子均匀锚定在上面。本发明专利技术公开了该单原子铜催化剂的制备方法，通过程序升温控制法制备得到一系列不同温度的催化剂，该催化剂具有选择性好、稳定性高的特点。本发明专利技术还公开了该类铜单原子催化剂在电催化还原二氧化碳为合成气中的应用。本发明专利技术的铜单原子催化剂具有较高的二氧化碳还原能力，给二氧化碳还原提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化领域。更具体地，涉及一种单原子铜基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、工业革命以来，随着社会迅猛发展，作为不可再生资源的化石燃料被大量使用，其产生的co2是加速全球变暖的重要因素之一。世界气象组织发布的《2021年全球气候状况报告》显示，过去七年是有记录以来最热的七年。2021年，大气中co2浓度继续上升，虽然年初和年底的拉尼娜事件带来暂时的降温效果，但没有扭转气温上升的总体趋势，当年全球平均气温比工业化前水平高出了约1.11摄氏度。有研究表明，目前大气中的co2浓度即使不再增加，靠地球的自身消化能力，也要近1000年才能消除从前所累计的温室效应已造成的影响。为此，通过电化学、生化、光化学、热化学和水热还原二氧化碳等不同方法控制和最大限度地减少二氧化碳的排放，以转化为各种有价值的化合物，同时产生能源，是解决这一挑战的关键任务之一。使用可再生能源通过电化学的方法将二氧化碳转化为具有高附加值的化学工业品不仅能对二氧化碳的资源化利用，实现碳循环同时还能对低效的可再生能源进行有效利用。过去三十年来，研究人员已经确定了几种能够在水溶液中电化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铜单原子催化剂，其特征在于，催化剂为氮掺杂碳纳米片载体上担载铜单原子，其中，铜单原子呈颗粒状均匀锚定负载在氮掺杂碳纳米片载体上，负载量为4-15wt％。

2.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6)将前体E在氩气气氛下、以2-5℃/min的升温速率升温至700℃-1000℃，保温反应3-8h，再降温至室温，所得产物经盐酸浸泡4小时，得到铜单原子催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述保温反应后以2-5℃/min的速率降温至300℃，而后再自然冷却至室温。<...

【技术特征摘要】

1.一种铜单原子催化剂，其特征在于，催化剂为氮掺杂碳纳米片载体上担载铜单原子，其中，铜单原子呈颗粒状均匀锚定负载在氮掺杂碳纳米片载体上，负载量为4-15wt％。

2.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6)将前体e在氩气气氛下、以2-5℃/min的升温速率升温至700℃-1000℃，保温反应3-8h，再降温至室温，所得产物经盐酸浸泡4小时，得到铜单原子催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述保温反应后以2-5℃/min的速率降温至300℃，而后再自然冷却至室温。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓锦，毕娇娇，李琪，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：