[发明专利]用于非均相体系还原二氧化碳的电催化剂及其制备和应用在审
| 申请号： | 201810255325.2 | 申请日： | 2018-03-23 |
| 公开（公告）号： | CN108465476A | 公开（公告）日： | 2018-08-31 |
| 发明（设计）人： | 陈良凤;康鹏 | 申请（专利权）人： | 中国科学院理化技术研究所;中国科学院大学 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;C01B32/40 |
| 代理公司： | 北京正理专利代理有限公司 11257 | 代理人： | 赵晓丹 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电催化剂 还原二氧化碳 非均相 导电碳基体 原子利用率 单原子 裂解 催化剂 纳米电催化剂 制备和应用 催化活性 低温条件 分散状态 活性位点 金属钴盐 一步还原 一氧化碳 氮分子 电催化 分散态 高活性 共掺杂 配合物 有效地 团簇 二氧化碳 催化 制备 还原 暴露 应用 | ||
1.一种用于非均相体系还原二氧化碳的电催化剂，其特征在于，所述电催化剂为钴氮共掺杂的导电碳基体。
2.根据权利要求1所述的电催化剂，其特征在于，所述导电碳基体选自导电碳黑、石墨烯、碳纳米管中的一种；优选地，所述钴氮的粒径小于1nm。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的用于非均相体系还原二氧化碳的电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将钴盐的水溶液、含氮配体的乙醇溶液混合均匀后得配合物溶液；
向该配合物溶液中加入导电碳基体，分散均匀后，干燥得前驱体混合物；
研磨该前驱体混合物，在惰性保护气氛条件下煅烧，研磨，酸洗，干燥，得所述用于非均相体系还原二氧化碳的电催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的条件为：以2-5℃/min的速度升温至400-500℃，并在此温度下煅烧1-3h；优选地，所述煅烧的条件为：以5℃/min的速度升温至500℃，并在此温度下煅烧1h。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐选自无水氯化钴、四水合醋酸钴和六水合硝酸钴中的一种或几种；所述含氮配体选自二联吡啶、三联吡啶和邻菲罗啉中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐与所述含氮配体的当量比为1:4-1:10。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述导电碳基体与配合物的质量比为1:1-2:1。
8.如权利要求1-2任一项所述的用于非均相体系还原二氧化碳的电催化剂在电催化还原二氧化碳中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述电催化剂用于电催化还原非均相体系中的二氧化碳。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，在相对氢标准电极为-0.8V～-1.4V电位范围内对饱和了二氧化碳气体的高氯酸钠电解质水溶液进行计时电流分析。
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