[发明专利]二氧化碳电化学还原电极及其制备和应用

权利要求书

1.二氧化碳电化学还原电极，其特征在于：

电极以固体Cu材料为基底，于基底外表面沉积卤化亚铜构成电极，基底外表面上卤化亚铜的厚度为0.1μm～5μm。

2.按照权利要求1所述的电极，其特征在于：固体Cu材料包括Cu箔、Cu片、Cu网、泡沫Cu中的一种材料；卤化亚铜的厚度为0.5μm～2μm。

3.一种权利要求1或2所述电极的制备方法，其特征在于：

所述的卤化亚铜由电化学沉积方法制备获得，其沉积原料为卤化物的水溶液；

沉积的具体步骤为：

1)将卤化物配制成浓度为0.02～1.0M的水溶液，作为沉积溶液；

2)将基底浸没于卤化物的水溶液中，以基底作为工作电极，以石墨电极或铂电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，室温条件下，于恒定电流密度条件下向Cu电极表面进行电化学沉积，得到表面沉积卤化亚铜的铜电极，即为二氧化碳电化学还原的电极。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的卤化物为卤族元素与第一主族元素形成的化合物中的一种，其中卤族元素为Cl、Br或I，第一主族元素Li、Na、K、Rb、Cs中的一种。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的卤化物水溶液的最佳浓度范围为0.05～0.5M。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的沉积卤化亚铜的电流密度为-5～-50mAcm^-2，最佳反应电流密度为-10～-30mAcm^-2。

7.如权利要求3或6所述的制备方法，其特征在于：所述的电化学沉积反应时间为1～20min，最佳沉积时间为3～15min。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：基底在电沉积前需要经过除油、去除杂质的预处理过程；

预处理具体步骤包括：

(1)将基底浸泡于二氯甲烷或丙酮中，超声除油10～30min；

(2)将基底转移至无水乙醇中，超声除油10～30min；

(3)取出基底，用惰性气体吹干；

(4)将基底浸泡于浓盐酸中10～30min，超声处理5～10min；

(5)去离子水冲洗基底至冲洗液至中性；

(6)无水乙醇清洗基底后，浸泡5～10min后，用惰性气体吹干。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述浓盐酸是浓度不低于35wt％的盐酸水溶液。

10.一种权利要求1或2所述电极的应用，其特征在于：所述电极可作为二氧化碳电化学还原制碳氢化合物反应的阴极。