一种立方体铜基异质结催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种立方体铜基异质结催化剂及其制备方法和应用，属于新材料及电化学催化技术领域，解决了现有电催化还原二氧化碳时乙烯产物选择性低的技术问题。本发明专利技术公开的立方体铜基异质结催化剂具有高结晶性，晶面取向为Cu<subgt;2</subgt;O(110)。同时公开了上述立方体铜基异质结催化剂的制备方法，该方法通过简单共沉淀法和煅烧法制备一种铜基异质结催化剂，使其在电催化二氧化碳还原中具有较高催化活性和乙烯产物选择性；该制备方法操作简单，易于实施，制备得到的立方体铜基异质结催化剂具有优异的二氧化碳还原性能。生成含碳产物的法拉第效率为62.7％，其中，乙烯的法拉第效率最高可达33.5％，具有优异的电催化二氧化碳效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料及电化学催化，具体涉及一种立方体铜基异质结催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、化石能源的过渡消耗导致大气中二氧化碳的浓度持续上升，由此引发的“温室效应”导致全球变暖，极大危害着我们赖以生存的环境，已经引发了社会可持续性发展和环境影响后果的深度讨论。降低大气中二氧化碳的浓度是现阶段科学研究的重中之重，在降低二氧化碳浓度过程中，一方面，使用低碳或非碳的能源代替化石燃料的使用减少二氧化碳的排放；另一方面，将空气中二氧化碳捕获、储存和转化。二氧化碳转化为高附加值化学品和能源引起广泛的关注，主要措施有热化学、光化学、生物化学和电化学催化转化等。在近几年电催化二氧化碳还原(co2rr)得到迅速发展，主要原因包括两部分：1)利用风能、太阳能和核能作为电能为电催化co2rr提供动力；2)还原过程中h2o为反应提供质子。

2、电催化剂扮演着至关重要的角色，因为它们直接决定二氧化碳还原反应所得的目标产物种类，如co、hcooh和c2h4等。开发高效的电催化co2rr催化剂，减少大气中二氧化碳浓度的同时生成附加值燃料和化学品具有重要意义本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种立方体铜基异质结催化剂，其特征在于，所述催化剂含有Cu2O，对应为结构立方体Cu2O结构，空间群为Pn3m，该催化剂具有高结晶性，晶面取向为Cu2O(110)，晶面间距为0.30nm。

2.制备权利要求1所述的立方体铜基异质结催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述金属铜盐为氯化铜、硝酸铜或硫酸铜；所述金属铜盐在水溶液中的浓度为0.01～0.1mmol/mL。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述碱粉末为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。

5.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种立方体铜基异质结催化剂，其特征在于，所述催化剂含有cu2o，对应为结构立方体cu2o结构，空间群为pn3m，该催化剂具有高结晶性，晶面取向为cu2o(110)，晶面间距为0.30nm。

2.制备权利要求1所述的立方体铜基异质结催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中所述金属铜盐为氯化铜、硝酸铜或硫酸铜；所述金属铜盐在水溶液中的浓度为0.01～0.1mmol/ml。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述碱粉末为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述还原剂为抗坏血...

【专利技术属性】
技术研发人员：马对，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：