一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，尤其是涉及一种以壳聚糖为碳源的铜‑碳复合催化剂及其制备与应用。本发明专利技术首先将壳聚糖溶解后进行水热反应，制备得到碳材料；然后将PVP溶液加入Cu(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;·3H<subgt;2</subgt;O溶液中，然后加入碳材料，混匀后进行水热反应，后处理得到以壳聚糖为碳源的铜‑碳复合催化剂。本发明专利技术制备得到的铜‑碳复合催化剂中Cu<supgt;0</supgt;作为活性组分，铜‑碳复合催化剂中高含量的Cu<supgt;0</supgt;可以增强*CO中间体的吸附稳定性，从而促进*CO中间体的质子化，抑制C‑C偶联，提升电催化CO<subgt;2</subgt;还原为甲烷的选择性。将本发明专利技术的铜‑碳复合催化剂进一步电催化CO<subgt;2</subgt;还原制甲烷时稳定性好、生产周期短、成本低等特点，解决了电催化CO<subgt;2</subgt;还原制备甲烷反应中稳定性差和选择性低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂，尤其是涉及一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂及其制备与应用。

技术介绍

1、化石能源的大量消耗导致二氧化碳排放量急剧增加，造成了严重的环境问题。化石燃料作为不可再生资源，也面临着枯竭，面临能源和环境的巨大挑战，将co2转化为化学品志在必行。在众多高附加值产品中，甲烷是一种清洁的绿色能源，作为燃料生成的碳、氢、氧可以循环使用，而且可以替代传统的石油工艺，具有很高的经济价值，因而被认为是co2转化极具吸引力的目标产物。

2、在各种co2转化技术中，电催化二氧化碳还原反应能够在可再生清洁能源驱动下，把co2转化为甲烷等高附加值的产品，并且具有反应条件温和，反应过程可控等优点，因此电催化co2还原反应得到了广泛的关注。

3、在电催化co2还原制甲烷的催化剂中，由于cu对h吸附弱，对co附适中，是目前电催化还原co2生成甲烷反应中最有前途的有效催化剂组分。然而cu析氢反应严重、产物种类多和稳定性差等缺点限制了cu基催化剂的应用与发展。

4、因此，提供一种能够有效抑制析氢反应、具有高稳定性和甲烷高选择性的催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(S1)中，壳聚糖溶解于N,N-二甲基甲酰胺中进行水热反应。

3.根据权利要求1所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(S1)中，水热反应过程中，温度为190～220℃，时间为1.5～2.5h。

4.根据权利要求1所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(S2)中，PVP溶液中的PVP、Cu(NO3)2·3H2O溶液中Cu(N...

【技术特征摘要】

1.一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(s1)中，壳聚糖溶解于n,n-二甲基甲酰胺中进行水热反应。

3.根据权利要求1所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(s1)中，水热反应过程中，温度为190～220℃，时间为1.5～2.5h。

4.根据权利要求1所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(s2)中，pvp溶液中的pvp、cu(no3)2·3h2o溶液中cu(no3)2·3h2o和富含氮元素的碳材料的质量比为0.5～0.9：0.3～0.7：0.2～0.5。

5.根据权利要求4所述的一种以壳聚糖为碳源的铜-碳复合催化剂的制备方法，其特征在于，pvp溶液中的pvp、cu(no3)2·...

【专利技术属性】
技术研发人员：门勇，冯园芬，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：