[发明专利]一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO2

权利要求书

1.一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂，包括以下原料及组分，其特征在于：多孔石墨烯气凝胶、硝酸钴、硝酸锌、有机配体、聚乙烯吡咯烷酮，质量比为30-80:100:65-70:500-550:20-30。

2.根据权利要求1所述的一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂，其特征在于：所述有机配体为4-氨基-3,5-二-3-吡啶基-4H-1,2,4-三唑。

3.根据权利要求1所述的一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂，其特征在于：所述多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂制备方法包括以下步骤：

(1)向蒸馏水溶剂中加入氧化石墨烯和尿素，置于恒温超声分散仪中，进行超声分散处理，再加入聚乙烯吡咯烷酮作为交联剂，继续超声处理，将溶液倒入高压反应釜中，在170-190℃下反应10-15h，冷冻干燥除去溶剂、洗涤并干燥，制备得到功能化石墨烯气凝胶；

(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入功能化石墨烯气凝胶，超声分散均匀后加入硝酸钴和硝酸锌，静置陈化12-24h，再加入有机配体4-氨基-3,5-二-3-吡啶基-4H-1,2,4-三唑和表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后将溶液倒入高压反应釜中，在170-200℃下反应24-36h，离心分离、洗涤并干燥，制备得到CoZn-MOFs负载石墨烯；

(3)将CoZn-MOFs负载石墨烯置于气氛炉中进行升温、保温煅烧，制备得到多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中的恒温超声分散仪中包括超声探头、恒温超声分散仪内部设置有水浴槽、恒温超声分散仪两侧固定连接有恒温加热器、恒温加热器表面设置有水平弹簧杆、弹簧杆固定连接有卡板、恒温超声分散仪内部下方活动连接有底座，底座固定连接有垂直弹簧杆、垂直弹簧杆上方固定连接有载物台，载物台上方设置有反应瓶。

5.根据权利要求3所述的一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中的氧化石墨烯、尿素和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为100:5-15:3-6。

6.根据权利要求3所述的一种多孔碳-石墨烯负载纳米钴的CO₂还原催化剂，其特征在于：所述步骤(3)中的气氛炉升温速率为5-10℃/min，煅烧温度850-950℃，煅烧时间为2-4h。