[发明专利]具有纳米线结构的二氧化碳还原功能电催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有纳米线结构的二氧化碳还原功能电催化剂的制备方法，将氯金酸和乙酰丙酮钯溶于油胺和正己烷的混合溶剂中并混合均匀得到溶液A；将TIPs溶于正己烷并混合均匀得到溶液B；在室温条件下，将溶液B在持续搅拌下加入到溶液A中，再于40‑50℃将混合溶液保持静置，溶液颜色由红色变成黄色，最后变成黑色溶液，最后在10000rpm条件下用乙醇离心洗涤3‑4次得到AuPd合金纳米线催化剂。本发明合成具有纳米线结构的有效电催化CO₂还原催化剂，其合成方法为无模板溶剂热法操作简单、反应条件温和、反应效率高且能耗低。

技术领域

本发明属于二氧化碳电还原催化剂的制备技术领域，具体涉及一种具有纳米线结构的二氧化碳还原功能电催化剂的制备方法。

背景技术

由于能源危机与温室效应等全球问题，并且光电化学还原、生物化学还原、热化学还原等方法存在转化效率低、缺乏稳定性、成本高等缺点。因此电催化二氧化碳还原技术受到越来越多的关注，作为一种清洁能源，具有反应条件低、可再生能源高效利用、可操作性高、可规模化应用等优势，在很多领域有实验性的应用，成为近年来科研人员研究的热点。理想的CO₂RR电催化剂需兼具过电位低、电流密度高与良好稳定性等优势，最重要的是能抑制析氢反应的活性，从而实现高效、高选择性CO₂还原转化。然而，所报道的电催化剂CO₂还原催化剂都没有达到实际应用的要求，因此，开发一种稳定性好和选择性高的电催化CO₂还原催化剂是合成技术领域有待解决的重要问题之一。

最近，已经成功合成许多贵金属合金电催化CO₂还原催化剂，由于电催化CO₂还原技术合成的催化剂一般具有低电位、高电流密度和良好稳定性，其中AuPd合金纳米线催化剂具有较小的直径以及量子限域效应，能与电解液有更好的接触，具有较好的CO₂RR活性，然而，比起Au、Ag等金属而言，Pd基金属达到同等法拉第效率需要相对较高的过电位。

在电催化二氧化碳还原过程中，金属纳米线由于其独特的电学催化性能而备受关注。如Au、Pt、Ag、Pd及其合金的催化性能优异，可作为高效催化剂使用。且与块状材料相比较，一维纳米线材料在性能上要更好。由于一维纳米线材料的直径小大以及量子限域效应，具有独特的电学性质。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种具有纳米线结构的二氧化碳还原功能电催化剂的制备方法，有效提高了电催化CO₂还原催化剂的催化性能。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，具有纳米线结构的二氧化碳还原功能电催化剂的制备方法，其特征在于具体过程为：

步骤S1：将氯金酸和乙酰丙酮钯溶于油胺和正己烷的混合溶剂中并混合均匀得到溶液A，其中氯金酸与乙酰丙酮钯的投料质量比为1:1；

步骤S2：将TIPs溶于正己烷并混合均匀得到溶液B；

步骤S3：在室温条件下，将溶液B在持续搅拌下加入到溶液A中，再于40-50℃将混合溶液保持静置，溶液颜色由红色变成黄色，最后变成黑色溶液，最后在10000 rpm条件下用乙醇离心洗涤3-4次得到AuPd合金纳米线催化剂。

进一步限定，步骤S1中所述油胺和正己烷的混合溶剂中油胺与正己烷的体积比为1:1。

进一步限定，步骤S2中所述TIPs与正己烷的体积比为1:1。

进一步限定，步骤S3中加热温度优选为45℃。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明合成的纳米线结构的电催化CO₂ 还原催化剂，其合成方法为无模板溶剂热法操作简单、反应条件温和、反应效率高且能耗低。