[发明专利]一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，包括碳材料和表面有机聚合层；

所述的表面有机聚合层包覆于碳材料外表面；

所述的表面有机聚合层中分布有非贵金属；

所述的表面有机聚合层与碳纳材料的质量比为1:0.5～1:4，所述的非贵金属在催化剂中的质量分数为1％～10％。

2.根据权利要求1所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，包覆于材料管外表面的有机聚合层的厚度为2～10nm。

3.根据权利要求1所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，所述的有机聚合层为高分子化的酞菁的非贵金属配合物。

4.根据权利要求1所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，所述的碳材料为碳纳米管、石墨烯和炭黑中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，所述的碳材料为碳纳米管，所述的碳纳米管为任意管径的碳纳米管。

6.根据权利要求3所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，所述的非贵金属为Fe、Co、Ni中的任意一种或两种。

7.根据权利要求6所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳的催化剂，其特征在于，所述的非贵金属为Co，所述的有机聚合层为酞菁钴聚合层。

8.一种权利要求1中所述的电化学还原二氧化碳制取一氧化碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将碳材料、聚合物单体、聚合反应催化剂和非贵金属盐分散于醇/水溶液中，使得金属盐在醇/水溶剂中的浓度为1mmol～10mmol，有机聚合物单体在醇/水溶剂中的浓度为1mmol～15mmol；

S2：将S1步骤中得到的混合液体在120～200℃下加热聚合5-10h，得到聚合反应后悬浮液；

S3：将S2步骤中获得的聚合反应后悬浮液依次进行离心、洗涤、干燥，得到成品催化剂。

9.根据权利要求8所述的一种电化学还原二氧化碳制取一氧化碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述的S1步骤中的非贵金属盐为氯化盐；

所述的S1步骤中的碳材料为碳纳米管、石墨烯和炭黑中的一种或几种；

所述的S1步骤中的溶剂为乙醇/水。

10.一种权利要求1中所述的催化剂在电催化二氧化碳还原制取一氧化碳反应中的应用，其特征在于，反应温度为常温，反应压力为常压，反应用到的电解液为0.5mol/L的NaHCO₃水溶液，反应电压为-0.4V～-0.7V。