[发明专利]Cu/无定型Al2

权利要求书

1.Cu/无定型Al₂O₃催化剂在电催化还原硝酸根中的应用，其特征在于：所述催化剂由单质Cu负载于无定型Al₂O₃，界面处形成Cu-O-Al键，Cu颗粒稳定附着且处于缺电子状态；

所述Cu/无定型Al₂O₃催化剂由以下方法制备：

a)水热法合成的CuAl双金属氢氧化物，所述水热法合成的CuAl双金属氢氧化物具体方法如下：将含Cu²⁺盐、含Al³⁺盐和尿素加入水中，超声搅拌直至溶解；然后在105-125℃条件下水热反应至少8.0h，所述含Cu²⁺盐和Al³⁺盐作为前躯体；

b)将步骤a)的CuAl双金属氢氧化物煅烧成具有层状结构的CuAl双金属氧化物，所述煅烧是在温度为300-500℃下煅烧1h；

c)将步骤b)得到的CuAl双金属氧化物在施加负电压下还原使CuAl双金属氧化物中的Cu氧化物还原为单质Cu，得到Cu/无定型Al₂O₃催化剂，电极施加负电压的电压范围为-1V～-1.15V。

2.根据权利要求1所述Cu/无定型Al₂O₃催化剂在电催化还原硝酸根中的应用，其特征在于：所述Cu和Al₂O₃载体的质量比为0.68。

3.根据权利要求1所述Cu/无定型Al₂O₃催化剂在电催化还原硝酸根中的应用，其特征在于：所述含Cu²⁺盐为Cu(NO₃)₂·3H₂O、CuSO₄·5H₂O、CuCl₂·2H₂O中的任一种；所述含Al³⁺盐为Al(NO₃)₃·9H₂O、AlCl₃·6H₂O、Al₂(SO₄)₃·18H₂O中的任一种。

4.根据权利要求1所述Cu/无定型Al₂O₃催化剂在电催化还原硝酸根中的应用，其特征在于：所述含Cu²⁺盐和含Al³⁺盐中Cu和Al的质量比为0.30～1.00。

5.一种Cu/无定型Al₂O₃催化剂在电催化还原硝酸根的方法，其特征在于，具体步骤如下：将含有Cu/无定型Al₂O₃催化剂的电极作为工作电极，铂片电极为对电极，3.0MKCl的Ag/AgCl为参比电极构建三电极体系，在阳极室与阴极室中添加硫酸钠作为电解液，反应前通入氮气，然后在阴极电解室中加入含硝酸盐的溶液，在电压为-0.85～-1.15V下电催化还原硝酸盐；

所述Cu/无定型Al₂O₃催化剂由单质Cu负载于无定型Al₂O₃，界面处形成Cu-O-Al键，Cu颗粒稳定附着且处于缺电子状态；

所述Cu/无定型Al₂O₃催化剂由以下方法制备：

a)水热法合成的CuAl双金属氢氧化物，所述水热法合成的CuAl双金属氢氧化物具体方法如下：将含Cu²⁺盐、含Al³⁺盐和尿素加入水中，超声搅拌直至溶解；然后在105-125℃条件下水热反应至少8.0h，所述含Cu²⁺盐和Al³⁺盐作为前躯体；

b)将步骤a)的CuAl双金属氢氧化物煅烧成具有层状结构的CuAl双金属氧化物，所述煅烧是在温度为300-500℃下煅烧1h；

c)将步骤b)得到的CuAl双金属氧化物在施加负电压下还原使CuAl双金属氧化物中的Cu氧化物还原为单质Cu，得到Cu/无定型Al₂O₃催化剂，电极施加负电压的电压范围为-1V～-1.15V。