[发明专利]一种二氧化碳电化学还原催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种二氧化碳电化学还原催化剂，其特征在于：所述二氧化碳电化学还原催化剂为二氧化锡纳米花。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂，其特征在于：所述二氧化锡纳米花由水热反应合成得到，其中合成原料包括氯化亚锡、柠檬酸三钠的混合溶液和氢氧化钠，氯化亚锡、柠檬酸钠的混合溶液和氢氧化钠的体积比为1:1～9:1。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂，其特征在于：所述混合溶液中氯化亚锡的浓度为0.1～0.5M，柠檬酸三钠的浓度为1～5M；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1～0.5M。

4.一种如权利要求1～3任一所述的二氧化碳电化学还原催化剂的制备方法，包括：

将二水合氯化亚锡和柠檬酸三钠溶于溶剂中，得到混合溶液，然后再加入氢氧化钠溶液，混合，得到催化剂前躯体，然后进行水热反应，反应温度为160～220℃，反应时间为2～24h，离心，洗涤，干燥，得到二氧化锡纳米花，即为二氧化碳电化学还原催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂为去离子水或乙醇。

6.根据权利要求4所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂的制备方法，其特征在于：所述水热反应在反应釜中进行，反应釜为具有聚四氟乙烯内胆、不锈钢外套的50～100mL水热反应釜。

7.一种如权利要求1-3任一所述的二氧化碳电化学还原催化剂的应用，其特征在于：应用于二氧化碳电化学还原催化剂的气体扩散电极，其中，气体扩散电极上负载有二氧化锡纳米花二氧化碳电化学还原催化剂，气体扩散电极的尺寸为1cm×1cm-7cm×7cm，负载的二氧化碳电化学还原催化剂的重量为2～20mg。

8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂的应用，其特征在于：所述气孔扩散电极为碳纸、碳毡、碳布以及活性碳Vulcan XC-72、BP2000、碳纳米管材料、碳纳米笼材料、碳纳米纤维材料或石墨烯材料。

9.根据权利要求7所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂的应用，其特征在于：所述二氧化碳电化学还原催化剂的气体扩散电极的制备方法为：

将二氧化锡纳米花分散到异丙醇溶液中，加入1wt%～5wt%的全氟磺酸树脂Nafion溶液或1wt%-30wt%的聚四氟乙烯PTFE溶液并搅拌，得到混合溶液，然后将所得的混合溶液涂覆到气体扩散电极上，烘干；

或者将二氧化锡纳米花与碳材料混合，将混合物分散到异丙醇溶液中，加入1wt%～5wt%的全氟磺酸树脂Nafion溶液或1wt%～30wt%的聚四氟乙烯PTFE溶液并搅拌，得到混合溶液，然后将所得的混合溶液涂覆到气体扩散电极上，将涂覆有混合溶液的气体扩散电极烘干，得到二氧化碳电化学还原催化剂的气体扩散电极，其中异丙醇的用量100～1000μL；碳材料的用量100～500mg。

10.根据权利要求9所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂的应用，其特征在于：所述碳材料为活性炭Vlucan X-72,BP2000、碳纳米管、纳米碳纤维、碳纳米笼、石墨烯或氧化石墨烯。

11.根据权利要求9所述的一种二氧化碳电化学还原催化剂的应用，其特征在于：所述二氧化锡纳米花与1wt%～5wt%的Nafion溶液或1wt%～30wt%的PTFE溶液中的干物质质量比为0.9:0.1～0.1:0.9。