[发明专利]一种用于人工光合成的Bi/Cu催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种用于人工光合成的Bi/Cu催化剂的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤：

1）电沉积溶液的制备：将氯化铋BiCl₃，柠檬酸钠C₆H₉Na₃O₉加入1mol/L以上浓度的盐酸溶液中，充分搅拌溶液至BiCl₃完全溶解，溶液呈透明状，得到电沉积溶液；

2）电沉积反应：以泡沫铜为阴极，碳棒为阳极组成一对电极，然后将电极浸入步骤1）制备好的电沉积溶液中，进行恒电位沉积反应，沉积3-6C的电荷量得到Bi/Cu催化剂；

采用恒电位沉积时，电压范围选择-0.12~-0.15V；所述催化剂的铋铜化学计量数之比为9:1~1:1；

预处理：对电沉积反应完成后的Bi/Cu电极清洗干燥；将其浸入25mL 0.5mol/L的KHCO₃溶液中作为工作电极，Ag/AgCl作为参比电极，铂丝作为对电极，在H型电解池中通入CO₂气至饱和，对其进行50圈的扫描循环伏安处理得到制备好的催化剂；

扫描循环伏安处理的电压范围为0 ~ -1.2V vs. RHE，此时所述催化剂的铋铜化学计量数之比范围为9:1~1:1；

人工光合成性能测试：以预处理后的Bi/Cu电极作为工作电极，在三电极体系中进行人工光合成的CO₂还原性能测试：包括产物法拉第效率测试，电流密度测试和稳定性测试；

制得的珊瑚状Bi/Cu催化剂用于人工光合成中并进行CO₂还原催化反应；

步骤1)中，添加C₆H₉Na₃O₉物质的量要远大于BiCl₃的物质的量。

2.根据权利要求1所述的用于人工光合成的Bi/Cu催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中HCl溶液的浓度选1.2mol/L的浓度，抑制Bi³⁺的水解反应。

3.根据权利要求1所述的用于人工光合成的Bi/Cu催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中采用恒电位沉积得到催化剂后，立即用去离子水多次冲洗并干燥。

4.根据权利要求1所述的用于人工光合成的Bi/Cu催化剂的制备方法，其特征在于，所述人工光合成的CO₂还原性能测试电压范围为-0.7 ~ -1.2V vs. RHE。