一种疏水限域金属纳米催化剂、制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种疏水限域纳米金属催化剂、制备方法与应用。所述方法包括：配制导电纳米纤维和疏水高分子聚合物混合液；将导电纳米纤维与疏水高分子聚合物混合液负载到基底上，得到疏水导电基底；配制金属盐溶液；将疏水导电基底置于金属盐溶液中，同时进行电化学还原，得到所述催化剂；本发明专利技术的疏水限域催化剂制备方法简单，条件温和，易于操作。在催化剂的电化学还原制备过程中，金属颗粒原位负载到疏水高分子聚合物周围的导电纳米纤维上，从而形成具有疏水限域环境的纳米金属催化剂。在应用于电催化还原CO<subgt;2</subgt;过程中，疏水限域纳米金属催化剂具有稳定的疏水表面，能够有效抑制盐结晶，从而实现在大电流密度下显示出优异的电催化CO<subgt;2</subgt;还原性能和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂领域，特别是与电催化co2还原相关的技术，具体提供了一种疏水限域纳米金属催化剂、制备方法与应用。该催化剂在高电流密度下能够长期保持高选择性和高稳定性，有效克服co2电还原过程中的盐结晶问题。

技术介绍

1、co2的过量排放已引发全球广泛关注，将co2资源化利用成为解决这一问题的关键途径之一。利用可再生电力将co2电催化还原（co2rr）为高附加值多碳化学品（c2+）是一种有效的方法，近年来成为催化领域的研究热点。然而，co2电还原为c2+产物的过程中，面临着如析氢副反应竞争、中间体复杂、碳-碳偶联困难等挑战，因而开发高效的电催化剂成为co2rr领域的关键研究方向。

2、研究表明，金属催化剂可有效的将co2电催化还原为co、甲酸、乙烯、乙醇等的催化剂，但仍然存在产物选择性低、稳定性差、难以在长时间保持高电流密度与高选择性等问题。最新的研究指出，电场诱导下电解液阳离子在催化剂表面过度聚集并导致盐结晶的析出，是导致金属催化剂失效的关键原因之一。这些盐结晶会覆盖催化活性位点，并导致催化剂表面的“气-液-固”三相界面的消失，最终导致催本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种疏水限域纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，混合液中，所述疏水高分子聚合物浓度为0.001 mol L-1 ~ 3 mol L-1；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，混合液中，所述导电纳米纤维浓度为0.001 g L-1 ~ 3 g L-1；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，基底材料上，所述导电纳米纤维与疏水高分子聚合物负载量为0.01 mg cm-2 ~ 100 mg cm-2；

5.根据权利要求1所述的方法，...

【技术特征摘要】

1.一种疏水限域纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，混合液中，所述疏水高分子聚合物浓度为0.001 mol l-1 ~ 3 mol l-1；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，混合液中，所述导电纳米纤维浓度为0.001 g l-1 ~ 3 g l-1；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，基底材料上，所述导电纳米纤维与疏水高分子聚合物负载量为0.01 mg cm-2 ~ 100 mg cm-2；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述金属盐溶液浓度为0.001mol l-1 ~ 3 ...

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