[发明专利]二氧化碳电化学还原制备甲酸的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.二氧化碳电化学还原制备甲酸的催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂化学式为Sn_xCu_yO，其中x+y=1，且x分别为0.3、0.5、0.7和0.9；所述制备方法包括：

称取适量硝酸铜，并将其溶于水得到硝酸铜溶液；

称取适量的BTC，并将其溶于乙醇得到BTC溶液；

按照Cu和BTC摩尔比3:2，将适量硝酸铜溶液滴加到BTC溶液中，混合均匀后置入反应釜使其晶化8~24h，得到晶化产物；将所述晶化产物冷却后进行抽滤获得晶化固体产物，将晶化固体产物用乙醇溶液洗涤并干燥后，得到Cu-BTC；

称取适量草酸亚锡，按照Cu-BTC质量百分比为5%~80%将草酸亚锡和所述Cu-BTC混合，并置于马弗炉内煅烧2~8小时，冷却后即得到所述的催化剂Sn_xCu_yO。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳电化学还原制备甲酸的催化剂的制备方法，其特征在于，所述晶化温度为100~250℃。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳电化学还原制备甲酸的催化剂的制备方法，其特征在于，所述水选用去离子水或高纯水。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳电化学还原制备甲酸的催化剂的制备方法，其特征在于，所述马弗炉内煅烧过程选用程序升温煅烧过程，所述马弗炉内由室温升温至400~600℃，升温速率1~20℃/min，煅烧2~8h。

5.二氧化碳电化学还原制备甲酸的方法，其特征在于，所述方法包括：

称取适量通过权利要求1所述方法制备的催化剂，并分别量取适量膜溶液和异丙醇；将所述膜溶液、异丙醇与催化剂混合后置于微波环境中30分钟以上，得到催化剂分散液；

将所述催化剂分散液均匀涂抹到碳布表面制备催化碳电极；

选用包括阴极室和阳极室的两室电解池，所述阴极室和阳极室通过质子交换膜分隔，将0.5M的碳酸氢钾溶液注入所述电解池作为电解液；将所述催化碳电极作为工作电极，并分别选用Ag/AgCl饱和电极作为参比电极、铂电极作为对电极，形成三电极工作体系；

将氮气通入所述阴极室进行吹扫后，将二氧化碳持续通入所述阴极室30分钟，启动三电极工作体系，使工作电压为-2.5V~5V，以30mL/min流量通入二氧化碳进行恒电位还原，制备得到主要成分为甲酸的气体产物。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳电化学还原制备甲酸的方法，其特征在于，所述方法包括：称取10mg通过权利要求1所述方法制备的催化剂，并分别用移液枪量取20μL膜溶液和250μL异丙醇；将所述膜溶液、异丙醇与催化剂混合后置于微波环境中45分钟，得到催化剂分散液。