[发明专利]一种聚吡咯/纳米铜复合气体扩散电极及其制备和应用

权利要求书

1.一种聚吡咯/纳米铜复合气体扩散电极，其特征在于：以炭纸或炭布为基底，于基底表面附着有厚度为0.05-1.0μm聚吡咯层，于聚吡咯层上沉积0.1-1.0μm纳米铜材料层。

2.一种权利要求1所述气体扩散电极的制备方法，其特征在于：于基底上采用电聚合方法聚合聚吡咯，然后采用电沉积的方法沉积纳米铜；

1)在室温下将炭纸或炭布基底放入质量浓度为65％-68％的浓硝酸中浸泡12-48h，将浸泡过的基底先后用去离子水和无水乙醇冲洗，用惰性气体氮气或氩气吹干，备用；

2)将处理后的基底剪裁所需的形状和尺寸，置于聚酯框内，使基底的四周边缘与聚酯框相搭接，用铜箔做集流元件，在0.4-1.0MPa，80-130度的条件下热压1-2分钟，即可得以炭纸或炭布为基底的集流体；

3)用三电极电解池，在室温下加入含有支持电解质的吡咯水溶液在0.7V-0.9V下恒电位进行电化学聚合，聚合前向吡咯水溶液中通氮气除去其中的氧气，即可得到导电聚合物气体扩散电极；

4)用三电极电解池，在室温下加入PH＝1-6硫酸铜水溶液在恒电位进行电化学沉积，即可得到导电聚合物/纳米铜复合气体扩散电极。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，吡咯水溶液的吡咯浓度为0.05-0.5mol/L。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，添加的支持电解质为对甲苯磺酸、对甲苯磺酸钠、高氯酸锂、硫酸氢钾、硫酸钠中的一种，支持电解质的浓度为0.01-0.1mol/L。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，硫酸铜水溶液的浓度为0.01-1.0mol/L。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，溶液PH调节所用溶液为硫酸溶液，浓度为0.1-1.0mol/L。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，恒电位电化学沉积电位-0.65V到-1.05V的任意一电压。

8.一种权利要求1所述气体扩散电极的应用，其特征在于：所述气体扩散电极作为工作电极用于二氧化碳电化学还原反应中。