[发明专利]微纳米结构锌电极的制备及锌电极和应用

权利要求书

1.微纳米结构锌电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1) 先后用水和乙醇分别对锌片进行超声清洗，并在惰性气氛保护下进行干燥；

2）将洗好的锌片置于内有聚四氟乙烯套的反应釜中，并加入浓度为10~500ppm的苹果酸水溶液，在160～200℃下反应6～24个小时后自然降温至室温；其中水溶液体积占反应釜容积的5～40％；

3）将锌片从反应釜中取出，用水清洗后，在120～150℃下干燥2～12h，制得所需的微纳米结构锌电极。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的锌片厚度为0.01~1mm；

所述的惰性气氛为氮气、氩气或氦气气体中的一种或二种以上混合。

3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的锌片厚度为0.08~0.2mm。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述锌片淹没在溶液中的深度占其总表面的80%以上，苹果酸水溶液浓度优选30~200ppm。

5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）所述反应时间优选为8~12h。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）所述干燥时间优选3～6h。

7.一种权利要求1-6任一所述制备方法制备的微纳米结构锌电极，其特征在于：该电极表面，外层为片状结构ZnO构成，片状结构面积为0.1-5μm²，片状结构厚度1-15nm，外层厚度5-15μm，片状结构ZnO在电极表面上的投影占电极表面积的10-80%；内层为垂直于电极表面的柱状结构，柱状结构直径为5nm~5μm，柱状结构层厚度为1~50μm，柱状结构材料的体积与内层所占空间的总体积为40-90%；片状结构ZnO部分镶嵌在柱状结构层中而成中间渗透层，中间渗透层厚度1-5μm，中间渗透层中片状结构和柱状结构材料的体积之和为中间渗透层所占空间的总体积为60-95%。

8.一种权利要求7所述微纳米结构锌电极可用于催化二氧化碳的电化学还原反应。