碳纳米管网笼约束的金属或金属氧化物纳米颗粒复合催化剂、催化电极、制备方法和应用技术

技术编号:41853400 阅读:42 留言:0更新日期:2024-06-27 18:29
本发明专利技术公开碳纳米管网笼约束的金属或金属氧化物纳米颗粒复合催化剂、催化电极、制备方法和应用。所述催化剂以金属或金属氧化物纳米颗粒为主体,碳纳米管通过均匀缠绕、包裹的方式在金属或金属氧化物纳米颗粒表面上形成网笼结构,所述催化剂中碳纳米管质量百分含量为0.1 wt%~10 wt%。该催化剂在CO<subgt;2</subgt;电还原过程中具有良好的稳定性和催化活性,能够解决现有金属或金属氧化物纳米颗粒催化剂在高电流密度下反应较长时间后CO<subgt;2</subgt;电还原性能衰减的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂领域,具体涉及一种碳纳米管网笼约束的金属或金属氧化物纳米催化剂、催化电极、制备方法和应用。


技术介绍

1、通过电化学的方法将二氧化碳(co2)还原为具有高附加值的化学品,既可以减少co2的排放,又可以将可再生的电能转化为高能量密度的燃料储存,是实现“碳中和”的一个有效战略,具有重要的现实意义。因此,开发具有高活性,高稳定性且具有高选择性的电催化剂将co2选择性还原为碳氢化合物成为了世界范围内的研究热点。过渡金属及其氧化物纳米颗粒由于其优越的催化性能广泛应用于电催化还原co2,例如sn、fe、co、ni、mn、cu、mo、ru、rh、pd、ag、ir、pt和au等金属及其氧化物。然而,金属和金属氧化物催化剂在电还原co2过程中,在较高电流密度下会发生纳米颗粒的团聚与重构,从而引起催化活性的失活,导致的性能的衰减。特别是,在高电流密度下保持金属和金属氧化物催化剂高选择性还原co2是一个挑战。因此,寻求有效的方法稳定金属和金属氧化物催化剂成为实现电还原co2利用的关键。

2、碳纳米管(cnts)具有诸多独特的表面惰性、耐酸碱以及高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纳米管网笼约束的金属或金属氧化物纳米颗粒复合催化剂,其特征在于,所述催化剂以金属或金属氧化物纳米颗粒为主体,碳纳米管通过均匀缠绕、包裹的方式在金属或金属氧化物纳米颗粒表面上形成网笼结构;以催化剂总质量计,所述催化剂中碳纳米管质量百分含量为0.1 wt% ~ 10 wt%;优选地,所述碳纳米管质量百分含量为0.5 wt%~8wt%;优选地,所述碳纳米管质量百分含量为1 wt%~5 wt%;优选地,所述碳纳米管质量百分含量为3 wt%~4wt%;金属或金属氧化物纳米颗粒的质量百分含量为89 wt %~ 98 wt %。

2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述的...

【技术特征摘要】

1.一种碳纳米管网笼约束的金属或金属氧化物纳米颗粒复合催化剂,其特征在于,所述催化剂以金属或金属氧化物纳米颗粒为主体,碳纳米管通过均匀缠绕、包裹的方式在金属或金属氧化物纳米颗粒表面上形成网笼结构;以催化剂总质量计,所述催化剂中碳纳米管质量百分含量为0.1 wt% ~ 10 wt%;优选地,所述碳纳米管质量百分含量为0.5 wt%~8wt%;优选地,所述碳纳米管质量百分含量为1 wt%~5 wt%;优选地,所述碳纳米管质量百分含量为3 wt%~4wt%;金属或金属氧化物纳米颗粒的质量百分含量为89 wt %~ 98 wt %。

2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述的金属选自sn、fe、co、ni、mn、cu、mo、ru、rh、pd、ag、ir、pt和au中的一种、两种或多种。

3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述的催化剂由(a)金属或金属氧化物纳米颗粒,和(b)碳纳米管组成。

4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的催化剂的方法,其特征在于,包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱英王泽文方鸣伟
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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