[发明专利]生物质基碳材料在二氧化碳电化学还原的应用在审
| 申请号： | 201910816056.7 | 申请日： | 2019-08-30 |
| 公开（公告）号： | CN110639488A | 公开（公告）日： | 2020-01-03 |
| 发明（设计）人： | 袁浩然;钱鑫;邓丽芳;王鲁丰;单锐;李德念 | 申请（专利权）人： | 中国科学院广州能源研究所 |
| 主分类号： | B01J21/18 | 分类号： | B01J21/18;B01J35/10;C25B3/04;C25B11/06;C25B11/12 |
| 代理公司： | 44001 广州科粤专利商标代理有限公司 | 代理人： | 蒋欢妹;莫瑶江 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电化学还原 二氧化碳 生物质基 碳材料 催化剂 气体扩散电极 混合溶液 制备 常规催化剂 催化还原 反应条件 还原电位 基碳材料 孔隙结构 有机产物 乙醇 超声 烘干 涂覆 应用 转化 | ||
1.生物质基碳材料在二氧化碳电化学还原的应用，其特征在于，包括以下步骤：将用作二氧化碳电化学还原催化剂的生物质基碳材料分散到乙醇中，并加入Nafion溶液，搅拌超声得到混合溶液；然后将混合溶液涂覆到气体扩散电极本体上，烘干后得到负载有生物质基碳材料的气体扩散电极，用于二氧化碳电化学还原，对二氧化碳进行高效的电化学还原转化以得到高附加值的有机产物；所述用于二氧化碳电化学还原的催化剂的生物质基碳材料的制备方法包括以下步骤：以富含C、O、N的生物质为原料，先于160～200℃水热反应18～24h，冷却，以乙醇和水交替清洗至溶液呈中性，80～105℃干燥，所得固体随后在惰性气体保护下，700～1000℃碳化2h，冷却后再用水洗至中性，于100-110℃干燥，研磨至100～150目大小得到目标产物。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述用于二氧化碳电化学还原的催化剂的生物质基碳材料的制备方法包括以下步骤：以富含C、O、N的生物质为原料，先于160～200℃水热反应18～24h，冷却，以乙醇和水交替清洗至溶液呈中性，80～105℃干燥，所得固体随后在惰性气体保护下，700～1000℃碳化2h，冷却后再用水洗至中性，于100-110℃干燥，研磨至100～150目大小，随后，加入5～10mol/L的强酸溶液中，室温搅拌12-24h，过滤并水洗调节pH至中性，于100-110℃干燥得到目标产物；所述的强酸和生物炭的质量比为3:1。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述生物质基碳材料用量为10～30mg。
4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述乙醇用量为800μL～1200μL。
5.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述Nafion溶液用量为10μL～30μL。
6.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述气体扩散电极本体为玻碳片、碳纸、碳布或碳毡。
7.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的富含C、O、N的生物质为苔藓、紫花苜蓿。
8.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的水热反应温度为180℃；碳化温度为900℃。
9.一种气体扩散电极，其特征在于，其制备方法如下：将权利要求1或2中所述用于二氧化碳电化学还原的催化剂的生物质基碳材料分散到乙醇中，并加入Nafion溶液，搅拌超声得到混合溶液；然后将混合溶液涂覆到气体扩散电极本体上，烘干后得到目标气体扩散电极。
10.权利要求9所述气体扩散电极在二氧化碳电化学还原中的应用。
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