一种PVP包覆的Cu基电催化材料及其制备方法和用于电催化二氧化碳还原的电极技术

本发明专利技术提供一种PVP包覆的Cu基电催化材料及其制备方法、用于电催化二氧化碳还原的电极及其应用。将二水合氯化铜、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和二甲基甲酰胺混合，得到混合液；在保护气氛下，搅拌状态下向混合液中滴加硼氢化钾溶液，生成沉淀物，离心，干燥，得到PVP包覆的Cu基电催化材料。本发明专利技术引入PVP，其具有价格低廉，来源广泛的优势。通过硼氢化钾溶液还原二价铜离子，成功制备交联的纳米片状结构铜基催化材料；在还原过程中引入0.18～0.22gPVP(以2mmol铜为基准)，在纳米片状结构铜外进行包覆，同时有效调节二价铜离子在还原过程中的价态变化，将其控制在一价铜与二价铜之间，使其更有利于C2产物的生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化材料，尤其涉及一种pvp包覆的cu基电催化材料及其制备方法和用于电催化二氧化碳还原的电极。

技术介绍

1、目前，全球的能源依赖于化石燃料，而化石燃料的稀缺性又引发了环境问题和能源危机，因此引发了巨大的争议。世界人口呈指数级增长，导致全球能源消耗量增加，化石燃料仍是满足能源需求的主要来源。然而，化石燃料的持续使用会产生大量人为温室气体。可再生能源代替化石燃料可以在一定程度上缓解环境和能源危机，而包括水电、风能、生物能、地热能/海洋能/太阳能在内的现代可再生能源在2019年仅占全球能源消耗的11.2％。如今，减缓大气中二氧化碳的排放已成为科学界面临的一项关键挑战。

2、电催化还原co2作为一种高效便捷转化co2的途径，引起了广泛关注。电催化还原co2的产物丰富，有一氧化碳(co)、甲烷(ch4)、甲酸(hcooh)和乙烯(c2h4)、乙醇(c2h5oh)等。c1产物如一氧化碳、甲烷、甲酸，因其还原过程所需电子数较少，反应路径较为单一，法拉第效率均以达接近90％。而c2产物的生成需要在催化材料表面进一步c-c耦联，反应路径长，多电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PVP包覆的Cu基电催化材料的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二水合氯化铜的质量、聚乙烯吡咯烷酮的质量和二甲基甲酰胺的体积比为0.34g：(0.18～0.22)g：(14～16)mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在冰水浴条件下向所述混合液中滴加硼氢化钾溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硼氢化钾溶液的浓度为1mol/L；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，生成沉淀物后持续搅拌7～9h使硼氢化钾与Cu及PVP完全反应。p>

6.一种P...

【技术特征摘要】

1.一种pvp包覆的cu基电催化材料的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二水合氯化铜的质量、聚乙烯吡咯烷酮的质量和二甲基甲酰胺的体积比为0.34g：(0.18～0.22)g：(14～16)ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在冰水浴条件下向所述混合液中滴加硼氢化钾溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硼氢化钾溶液的浓度为1mol/l；

【专利技术属性】
技术研发人员：张潇，袁浩中，庄媛，魏凯旋，邓佳男，胡辉庭，赵鸿浩，郑昊，徐旭东，张帅，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：