一种Mn掺杂全硫代铟酸锌纳米片结构材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种Mn掺杂全硫代铟酸锌纳米片结构材料及其制备方法和应用，掺杂Mn<supgt;2+</supgt;离子优化ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;的能带结构，调节Zn、S、In和Mn原子的电子结构，增加活性位点暴露，形成多重活性位点，提高电荷分离效率，优化中间体物种及其吸附行为，加速催化动力学。掺杂的Mn<supgt;2+</supgt;和Zn<supgt;2+</supgt;位点协同地稳定<supgt;*</supgt;CO<supgt;*</supgt;OH中间体，促进其转化为<supgt;*</supgt;CO中间体，促进<supgt;*</supgt;CO进一步氢化生成<supgt;*</supgt;CHO<supgt;*</supgt;和<supgt;*</supgt;CH<subgt;2</subgt;O<supgt;*</supgt;中间体。<supgt;*</supgt;CH<subgt;2</subgt;O<supgt;*</supgt;进一步质子化成CH<subgt;3</subgt;O<supgt;*</supgt;，最终生成甲醇。在流动池和膜电池电解槽中都能够将CO<subgt;2</subgt;电还原为甲醇液体产物，展现出大电流密度下优越的活性、选择性和稳定性。具有制备工艺简单、环境友好、成本低廉的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料制备方法及电催化应用领域，具体涉及一种mn掺杂全硫代铟酸锌纳米片结构材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、目前，将二氧化碳电催化还原(co2er)为增值化学品或燃料是一种有吸引力的减少温室气体积累的全球碳循环策略。甲醇作为co2er的产物，是一种重要的化工原料，也是一种很有前途的高能量密度燃料。然而，co2er合成甲醇需要通过合理控制相关c1中间体的结合强度来抑制c-c偶联，并切断其他c1产物的反应途径，所以在高电流密度下高选择性地将co2电还原为甲醇仍然是一个巨大的挑战。

2、目前，通过设计催化剂上的活性位点来调节反应中间体的吸附行为可以实现h型电解池中co2电还原为甲醇高的选择性，但相应的甲醇偏电流密度远低于实际应用需求。采用离子液体基电解液增加co2的溶解和吸附可以提高co2电还原为甲醇的活性，但离子液体价格高并且增加了产物下游分离费用。配备气体扩散电极(gde)的流动池能够克服水溶液中co2低溶解度带来的传质限制，实现工业规模的电流密度，但目前能够大电流密度下高选择性产生甲醇的催化剂仅限于贵金属pd负载mno2纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Mn掺杂全硫代铟酸锌纳米片结构材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌源、铟源和硫源的物质的量比为1～3:2～6:4～12。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锰源和锌源的摩尔比为：0.033～0.123:1。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锌源在溶剂中的浓度为0.01-0.015M。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硫源选自硫代乙酰胺(TAA)。

6.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种mn掺杂全硫代铟酸锌纳米片结构材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌源、铟源和硫源的物质的量比为1～3:2～6:4～12。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锰源和锌源的摩尔比为：0.033～0.123:1。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锌源在溶剂中的浓度为0.01-0.015m。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硫源选自硫代乙酰胺(taa)。

6.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正翠，张兴月，熊宇杰，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：