[发明专利]BC膜负载纳米铜催化剂电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种BC膜负载纳米铜催化剂电极，其特征在于，包括由水溶液通过化学还原方法合成的纳米金属铜催化剂，其原料包括硫酸铜、硼氢化钠、氢氧化钠、乙醇及由葡萄糖为基底培养出的细菌纤维素膜。

2.如权利要求1所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极，其特征在于，所述硫酸铜采用五水硫酸铜。

3.如权利要求1所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极，其特征在于，所述硼氢化钠采用浓度为0.2～0.4M的硼氢化钠水溶液；所述氢氧化钠采用浓度为1M的氢氧化钠水溶液；所述乙醇为体积百分比为70％的乙醇溶液。

4.如权利要求1所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极，其特征在于，所述细菌纤维素膜的制备方法为：

第一步：培养基的配置：将葡萄糖、酵母粉、蛋白胨溶于去离子水中，用一水合柠檬酸将营养液pH调至5.2，然后用移液管转移至切口瓶中；

第二步：灭菌处理：将切口瓶放入灭菌锅在115℃下灭菌30min；

第三步：接种：在生物安全柜中用移液管吸取种子液于切口瓶中；

第四步：培养箱培养及后处理：将切口瓶放入培养箱中30℃培养7天，然后取出BC膜并将其放入1％NaOH溶液中，80℃下煮2小时后持续三次碱煮，最后用去离子水煮2h至溶液pH值为6～7即可。

5.如权利要求4所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极，其特征在于，所述第一步中葡萄糖、酵母粉、蛋白胨与去离子水的比例为50g:3g:5g:1L。

6.如权利要求4所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极，其特征在于，所述第三步中种子液与切口瓶中营养液的体积比为1:12.5。

7.一种权利要求1-6任意一项所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将硫酸铜溶于乙醇中，然后加入细菌纤维素膜，将其放入水浴恒温振荡器中充分振荡搅拌，混合均匀；

步骤2)：在冰浴条件下，在混合物中加入硼氢化钠与氢氧化钠的混合溶液；

步骤3)：将混合物放入水浴恒温振荡器中振荡，形成BC膜负载纳米铜催化剂电极。

8.如权利要求7所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硫酸铜溶于乙醇中得到的混合溶液，其硫酸铜的浓度为0.4M。

9.如权利要求7所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中细菌纤维素膜的浸泡时间为8～24h。

10.如权利要求7所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)、步骤3)的反应温度为30℃。

11.如权利要求7所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极的制备方法，其特征在于，所述步骤3)得到的BC膜负载的纳米铜电极的尺寸为1×(1～3)×3cm²。

12.权利要求1-6所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极或权利要求5-9所述的BC膜负载纳米铜催化剂电极的制备方法制得的BC膜负载纳米铜催化剂电极在二氧化碳电化学还原电极中的应用。