[发明专利]一种市政污泥多级碳材料及其在二氧化碳电化学还原中的应用

权利要求书

1.一种市政污泥多级碳材料在二氧化碳电化学还原中的应用，其特征在于，所述的市政污泥多级碳材料，由如下步骤制备得到：

(1)以市政污泥为原料，于150℃水热反应24h，冷却、清洗至溶液呈中性，60℃干燥；

(2)步骤(1)干燥所得的固体在惰性气体保护下，于900℃高温热解2h，得固体产物；

(3)步骤(2)热解后的固体产物冷却后酸洗，再用水洗至中性干燥，研磨得到市政污泥多级碳材料。

2.根据权利要求1所述的市政污泥多级碳材料在二氧化碳电化学还原中的应用，其特征在于，所述的市政污泥多级碳材料表面有碳量子点。

3.根据权利要求1所述的市政污泥多级碳材料在二氧化碳电化学还原中的应用，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为：热解后的固体产物冷却后先用6mol/L的盐酸酸洗24h，再用水水洗至中性，于80℃干燥后，研磨至100～150目大小得到市政污泥多级碳材料。

4.根据权利要求1所述的市政污泥多级碳材料在二氧化碳电化学还原中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将市政污泥多级碳材料分散到体积比为100：1的乙醇和nafion溶液的混合液中，超声处理后制备成含有市政污泥多级碳材料的混合液，随后吸取含有市政污泥多级碳材料的混合液均匀涂至石墨板上制得工作电极；

(2)将工作电极组装到三电极体系中，在三电极体系中，以0.1～1.0M KHCO₃为电解液，Ag/AgCl电极为参比电极，钛丝为辅助电极；

(3)在三电极体系中，施加-1.1V～-1.5V的外加电压进行二氧化碳的电化学还原。

5.根据权利要求4所述的市政污泥多级碳材料在二氧化碳电化学还原中的应用，其特征在于，步骤(3)所述的外加电压为-1.2V～-1.4V。

6.根据权利要求4所述的市政污泥多级碳材料在二氧化碳电化学还原中的应用，其特征在于，步骤(3)所述的二氧化碳电化学还原后的还原产物包括甲烷、甲醇和乙醇。