[发明专利]磷、氧共掺杂的铜基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磷、氧共掺杂的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将硝酸铜和亚磷酸盐溶解于水中，配制成电解液，所述亚磷酸盐为亚磷酸钠和/或亚磷酸钾，所述电解液中铜离子浓度为0.08～0.13mol/L，所述铜离子与亚磷酸根的摩尔比为1:0.8～1:1.2；

步骤二、采用三电极体系进行恒电位电沉积反应，电位范围为-1.6～-1.8V，其中所述三电极体系的工作电极为泡沫镍片，参比电极为饱和甘汞电极；

步骤三、反应结束后，清洗并干燥经过所述恒电位电沉积反应后的泡沫镍片，即得到生长于所述泡沫镍片表面的磷、氧共掺杂的铜基催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述恒电位电沉积反应的时间为100～700s。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥过程的温度为45～55℃，干燥时间为6～9h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，开始反应前，还包括对所述泡沫镍片进行预处理：使用有机溶剂和/或无机酸对所述泡沫镍片进行清洗。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮或乙醇，所述无机酸为盐酸或硫酸。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三电极体系的对电极为铂箔或碳棒。

7.一种磷、氧共掺杂的铜基催化剂，所述磷、氧共掺杂的铜基催化剂由权利要求1-6任一项所述的制备方法制得。

8.权利要求7所述的磷、氧共掺杂的铜基催化剂在电催化硝酸根还原合成氨中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述电催化硝酸根还原合成氨反应采用饱和甘汞电极为参比电极，铂箔为对电极，负载有所述磷、氧共掺杂的铜基催化剂的泡沫镍片为工作电极，对含有硝酸根的水溶液进行电解，所述电解过程的电压为-0.40V。