[发明专利]二氧化碳/甲醇电化学合成碳酸二甲酯用复合电极材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于二氧化碳/甲醇电化学合成碳酸二甲酯的复合电极材料，其特征在于：是一种具有协同作用的高分子导电聚合物和过渡金属纳米粒子共同修饰的金属电极材料；过渡金属与高分子导电聚合物的重量比为0.01～0.1∶1；

所述的高分子导电聚合物为聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯或者聚噻吩；

所述过渡金属是指铁、钴、铂、银、金、钒、镍、铜、铱、钼中的一种。

2.根据权利要求1所述的电极材料，其特征在于，高分子导电聚合物分子量不低于二十万，酸掺杂聚苯胺的电导率不低于3×10^-1S/cm，分解温度不低于300℃，表观密度0.25～0.45g/cm³。

3.一种制备权利要求1所述用于二氧化碳/甲醇电化学合成碳酸二甲酯的复合电极材料的制备方法，包括：

a步骤.制备能稳定存在，且不发生聚集的过渡金属纳米粒子；

b步骤.将过渡金属纳米粒子与高分子导电聚合物单体混合，采用化学聚合法引发单体聚合，得到二氧化碳/甲醇直接电化学合成碳酸二甲酯用电极材料；

a步骤所述制备过渡金属纳米粒子是：在金属盐溶液中加入多元醇、水合肼或者醛类还原剂，并加入十二胺或者油酸作为修饰剂，通过氧化还原反应制取纳米金属粒子 ；

b步骤采用的化学聚合法是在酸性介质中用氧化剂使单体氧化聚合，并生成分子量不低于二十万高分子量的聚合物，使用的氧化剂有过硫酸铵、重铬酸钾或者双氧水，介质为硫酸、盐酸、氟硼酸或高氯酸的水溶液；

所述的高分子导电聚合物为聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯或者聚噻吩；所述过渡金属是指铁、钴、铂、银、金、钒、镍、铜、铱、钼中的一种。 

4.权利要求1所述的电极材料应用方法，其特征在于，包括如下步骤：以所述的复合电极材料为阴极，镁、铝或者锌为牺牲阳极，电解液为咪唑类的离子液体，电解槽密封后通入惰性气体排除槽内的空气，然后通入二氧化碳，恒电流5～20mA cm^-2下电解5～10小时，电解温度为30～70℃，电解结束后加入甲醇，经蒸馏后分离产物；反应产物经色谱-质谱联用仪检测其含量。