[发明专利]一种非贵金属掺杂碳化钼析氢电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微生物电合成系统用非贵金属掺杂碳化钼析氢电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钼酸铵和非贵金属盐溶解于水中，然后加入苄胺，搅拌2-4h；所述非贵金属盐为铁盐和钴盐的混合物，其中铁离子和钴离子的摩尔比为1-5:1；

所述钼酸铵和所述非贵金属盐中的非贵金属离子的摩尔比为5-10:1，所述钼酸铵、水和苄胺的比值为1-5mol:250mL:10mL；

(2)使用盐酸调节步骤(1)得到的体系的pH至4-6，在40-80℃下搅拌3-6h，过滤，将得到的沉淀清洗、干燥；

(3)在惰性气体氛围下，将步骤(2)干燥后得到的样品进行煅烧，然后清洗、干燥，得到非贵金属掺杂碳化钼催化剂；

(4)将步骤(3)得到的非贵金属掺杂碳化钼催化剂配制成催化剂溶液，将预处理后的电极浸入所述催化剂溶液中，搅拌6-10h后取出，干燥得到析氢电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述煅烧温度为600-900℃，煅烧时间为6-10h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述催化剂溶液使用的溶剂由1-5wt％的全氟磺酸型聚合物水溶液和体积浓度为70-95％的乙醇水溶液混合得到，两者的体积比为0.1-5:10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述电极为碳毡、碳布或碳纸。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述非贵金属掺杂碳化钼催化剂的负载量相对于电极的表面积为1-30mg·cm^-2。

6.权利要求1-5任意一项所述制备方法制备得到的非贵金属掺杂碳化钼析氢电极。

7.权利要求6所述非贵金属掺杂碳化钼析氢电极在微生物电合成系统中还原二氧化碳生产乙酸中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在所述微生物电合成系统中，以碳毡、碳布或碳纸为阳极，以所述非贵金属掺杂碳化钼析氢电极为阴极，质子交换膜将微生物电合成系统分隔成阴极室和阳极室，向阴极室接种自养微生物，外加-0.8V～-1.2V vs Ag/AgCl的电位，通入二氧化碳气体电催化还原二氧化碳生产乙酸。