【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳电催化，具体为一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法。
技术介绍
1、化石燃料燃烧产生的过量二氧化碳(co2)排放带来了严重的气候和环境问题。发展有效的碳中和技术对人类社会的可持续性发展至关重要。可再生电力驱动的电化学co2还原反应(co2rr)被认为是一种可行的策略，可以将co2以低成本转化为高附加值的化学品/燃料。电催化二氧化碳还原反应(co2rr)是解决二氧化碳转化的一种有吸引力的方法，它可以将二氧化碳转化为增值化学品。将二氧化碳转化为碳基化学品/燃料是实现绿色环境和能源可持续性发展的关键一步。co2rr涉及复杂的多质子-电子耦合转移过程，可产生多种有价值的产物(如co、碳氢化合物、酮、醛和羧酸盐)。为了改善co2rr到co的缓慢动力学并抑制竞争性析氢反应(her)，科学工作者探索了许多电催化剂，包括贵金属、非贵金属/氮/碳(m/n/c)和金属杂原子掺杂碳材料。
2、大规模的实际应用，co2rr电催化剂应满足三个要求。首先，在技术经济分析的基础上，应提供至少100ma cm-2的工业级co分电流密度(jco)，以提高生产率。其次，具有高co法拉第效率(feco，通常>90％)的电位窗口应该足够宽，以匹配高波动的可再生电力。第三，电催化剂由地球资源丰富且成本低廉的材料制得，且易于大规模合成。在各种电催化剂中，m/n/c催化剂具有独特的电子分布，可以激活吸附的co2生成co，适合低成本的大规模合成，是co2rr制co实际应用的候选催化剂，并受到越来越多的关注。因此，开发具有高
3、因此，本专利技术基于
技术介绍
的问题提出了一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，以解决上述提出的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，解决了大规模应用电催化剂成本较高的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，具体包括以下步骤：
5、s1.混合焙烧
6、将粉煤灰和naoh混合搅拌，研磨均匀，然后放入马弗炉中，以2-10℃/min的速度程序升温至300-700℃焙烧，在此温度下反应1-5h；
7、s2.去杂干燥
8、用盐酸溶液电磁搅拌180min，使得硅溶胶水解完成，将悬浮液真空过滤，收集滤液作为sio2前驱体，溶液用乙醇、正己烷分别浸泡，去除杂质，老化得sio2aerogel载体；
9、s3.催化剂获取
10、制得的sio2aerogel与nicl2，2-甲基咪唑于研钵中充分研磨，中样品在750℃的n2气氛的管式炉中焙烧，待降温后，收集样品，称取同样质量的样品研磨均匀三份，将管式炉中焙烧气氛换为ar、h2、o2，即得立方体絮状催化剂样品。
11、优选的，所述sio2aerogel载体是由粉煤灰提纯所得。
12、优选的，所述sio2aerogel载体中粉煤灰和naoh质量比为1:1～2:1。
13、优选的，所述载体在空气气氛下，以2-10℃/min的速度持续升温至350-750℃，在此温度下反应1-4h。
14、优选的，所述载体浸泡过程为盐酸、乙醇、正己烷。
15、优选的，所述催化剂ni/sio2aerogel在管式炉中的焙烧气氛分别为n2、ar、h2、o2，所述前驱体ni/sio2aerogel焙烧温度为673～1073k。
16、ni/sio2aerogel催化剂在电化学还原co2产co中的应用。
17、优选的，所述电催化还原co2为co的方法为恒压电解法，施加的电位为-0.7v(vs.rhe)、-0.8v(vs.rhe)、-0.9v(vs.rhe)、-1.0v(vs.rhe)、-1.1v(vs.rhe)、-1.2v(vs.rhe)。
18、优选的，所述电化学还原co2产co的ni/sio2 aerogel催化剂为2μm立方体絮状。
19、(三)有益效果
20、本专利技术提供了一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法。具备以下有益效果：
21、本专利技术提供了一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，本专利技术是以废弃物粉煤灰为原料，将其经过一系列实验步骤制得纯sio2气凝胶载体，成本价格低廉，制备过程简单易行，本专利技术的优点在于将废弃物粉煤灰通过化学方法提取有用成分作为催化剂载体，既有助于废弃物的二次利用，又对co2rr生成co产生较高的法拉第效率，本专利技术制备的立方体状ni/sio2aerogel催化剂具有较好的产co法拉第效率，可达90.3％。
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1.一种以粉煤灰中Si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中Si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述SiO2aerogel载体是由粉煤灰提纯所得。
3.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中Si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述SiO2aerogel载体中粉煤灰和NaOH质量比为1:1～2:1。
4.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中Si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述载体在空气气氛下，以2-10℃/min的速度持续升温至350-750℃，在此温度下反应1-4h。
5.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中Si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述载体浸泡过程为盐酸、乙醇、正己烷。
6.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中Si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述催化剂Ni/SiO2aerogel在管式炉中的焙烧气氛分别为N2、Ar、H2、O2，所述前驱体Ni/SiO2aerogel焙烧温度为6
7.根据权利要求1-6任意一项所述的Ni/SiO2aerogel催化剂在电化学还原CO2产CO中的应用。
8.根据权利要求7所述的Ni/SiO2aerogel催化剂，其特征在于：所述电催化还原CO2为CO的方法为恒压电解法，施加的电位为-0.7V(vs.RHE)、-0.8V(vs.RHE)、-0.9V(vs.RHE)、-1.0V(vs.RHE)、-1.1V(vs.RHE)、-1.2V(vs.RHE)。
9.根据权利要求7所述的Ni/SiO2aerogel催化剂，其特征在于：所述电化学还原CO2产CO的Ni/SiO2 aerogel催化剂为2μm立方体絮状。
...【技术特征摘要】
1.一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述sio2aerogel载体是由粉煤灰提纯所得。
3.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述sio2aerogel载体中粉煤灰和naoh质量比为1:1～2:1。
4.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述载体在空气气氛下，以2-10℃/min的速度持续升温至350-750℃，在此温度下反应1-4h。
5.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中si02气凝胶为载体的催化剂制备方法，其特征在于：所述载体浸泡过程为盐酸、乙醇、正己烷。
6.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰中...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾尚红，韩丽峰，付晓娟，韩雪，谷晓俊，郭艳，任玮，王涛，高杨，杨皓宇，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：
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