一种二维C3N4负载Cu单原子催化剂及其电催化CO2还原应用制造技术

本发明专利技术公开了一种二维C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;负载Cu单原子催化剂及其电催化CO<subgt;2</subgt;还原应用。本发明专利技术通过两步热解法将硝酸铜和二氰二胺制成CuSA/2D C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;电催化剂，该催化剂在CO<subgt;2</subgt;还原成CH<subgt;4</subgt;的过程中表现出优异的活性。此外，本技术提供了一种从廉价原料中简单制备Cu单原子的方法，反应条件温和，合成步骤简单，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化剂，具体为一种二维c3n4负载cu单原子催化剂及其电催化co2还原应用，属于电催化材料的制备方法。

技术介绍

1、随着世界经济快速发展，能源消耗急剧增长，人们对不可再生能源过度依赖，使得传统不可再生能源储量迅速降低，大气中二氧化碳含量不断增加，导致了严重的环境问题。电化学co2还原反应(eco2rr)是一种很有前途的解决方案，可以缓解导致全球变暖的大气中过量co2浓度，实现碳循环。其中，甲烷(ch4)具有最高的燃烧热(55.5mj/kg)，并以天然气的形式提供了全球能源24％，使eco2rr制ch4过程成为在全球范围内实现碳循环的有效方法。然而，eco2rr是一个涉及多电子、多步骤和竞争反应的复杂过程，导致目标产物的选择性较低。因此，高效电催化剂对于选择性co2还原具有重要意义。

2、迄今为止，铜(cu)基材料是唯一能够以中等反应速率将co2电化学还原为碳氢化合物和醇类的候选材料，如甲烷(ch4)和乙烯(c2h4)等。但是由于它的宽产物分布，需要通过有效的电子和几何结构的调制来定向调控活性cu位点。最近，密度泛函理论(dft本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二维C3N4负载Cu单原子催化剂，其特征在于，所述催化剂由硝酸铜和二氰二通过两步热解法制成CuSA/2D C3N4电催化剂；

2.根据权利要求1所述的一种二维C3N4负载Cu单原子催化剂，其特征在于，所述步骤(1)的硝酸铜质量为0～1g，二氰二胺的质量为4～6g，水的体积为5～15mL。

3.根据权利要求1所述的一种二维C3N4负载Cu单原子催化剂，其特征在于，所述步骤(1)搅拌的时间为1～2h。

4.根据权利要求1所述的一种二维C3N4负载Cu单原子催化剂，其特征在于，所述步骤(1)升温速度为4～6℃/min，温度为400～600℃，保温时间...

【技术特征摘要】

1.一种二维c3n4负载cu单原子催化剂，其特征在于，所述催化剂由硝酸铜和二氰二通过两步热解法制成cusa/2d c3n4电催化剂；

2.根据权利要求1所述的一种二维c3n4负载cu单原子催化剂，其特征在于，所述步骤(1)的硝酸铜质量为0～1g，二氰二胺的质量为4～6g，水的体积为5～15ml。

3.根据权利要求1所述的一种二维c3n4负载cu单原子催化剂，其特征在于，所述步骤(1)搅拌的时间为1～2h。

4.根据权利要求1所述的一种二维c3n4负载cu单原子催化剂，其特征在于，所述步骤(1)升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘小杰，易思宇，王照龙，吴中秋，莫曌，许晖，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：