[发明专利]用于电化学还原CO2

权利要求书

1.一种用于电催化还原CO₂制备CO的纳米片与纳米颗粒相结合的花簇状Cu₂O负载ZnO催化剂，其特征在于：所述用于电化学还原CO₂的Cu₂O负载ZnO催化剂为花簇状，ZnO为纳米颗粒与纳米片相结合的共聚物，Cu₂O高度分散在ZnO表面。

2.根据权利要求1所述的用于电催化还原CO₂制备CO的花簇状Cu₂O负载ZnO催化剂，其特征在于：所述催化剂ZnO载体为5 μm花簇状。

3.根据权利要求1所述的用于电催化还原CO₂制备CO的花簇状ZnO负载Cu₂O催化剂，其特征在于：所述催化剂Cu₂O负载量为3 wt.%、5 wt.%、10 wt.%。

4.一种用于电催化还原CO₂制备CO的花簇状Cu₂O负载ZnO催化剂，其特征在于：它包括如下步骤：

1）称取5.96g Zn(NO₃)₂·6H₂O溶于45 mL去离子水中，超声溶解并在常温下搅拌15 min形成均匀无色透明的溶液：

2）称取2.4g NaOH超声溶解于15 mL去离子水中，备用；

3）将2）溶液逐滴加入到1）溶液中，在不断搅拌下升温至85 ℃并保持3小时，待其自然降温至室温，收集产物，用去离子水和乙醇洗涤几次，在干燥箱保持70 ℃干燥12小时，得到花簇状ZnO载体，备用；

4）称取0.0277g CuSO₄·5H₂O超声溶解于50 mL去离子水中，于室温下磁力搅拌10 min形成均匀的透明蓝色溶液，备用；

5）用量筒量取4.85 ml质量分数为50%的N₂H₄·H₂O，在容量瓶中定容到100 mL，配制成0.5 mol/L的N₂H₄·H₂O，备用；

6）称取上述1）-3）步骤获得的0.3g ZnO，溶解于4）溶液中，磁力搅拌器搅拌10 min再超声处理15 min，使Cu₂O负载于ZnO表面；

7）将5）溶液搅拌的同时将温度升高至70 ℃并保持20 min；

8）保持搅拌，将5）溶液缓慢滴加50 mL于6）溶液中，保持60 min，待其自然降温至室温，收集产物，用去离子水和乙醇洗涤几次，在真空干燥箱中保持60 ℃干燥8小时，制得5wt.%Cu₂O负载ZnO花簇状催化剂；

8）按照步骤5）分别称取0. 461g和0. 922g五水硫酸铜置于100 mL烧杯中并加入30 mL去离子水，磁力搅拌器搅拌20 min，重复步骤5）、6）、7）、8）得到5 wt.% Cu₂O负载ZnO和10wt.% Cu₂O负载ZnO花簇状催化剂。

5.根据权利要求4所述的用于电催化还原CO₂制备CO的花簇状ZnO负载Cu₂O新型催化剂的制备方法，其特征在于：以NaOH为沉淀剂，柠檬酸钠为表面活性剂，溶剂热法结合热化学还原法合成催化剂的结构和组成。

6.所述的用于电催化还原CO₂制备CO的花簇状Cu₂O负载ZnO新型催化剂的制备方法，其特征在于： 所述步骤1）中， Zn(NO₃)₂·6H₂O溶解于水中，形成溶液。

7.所述的用于电催化还原CO₂制备CO的花簇状Cu₂O负载ZnO新型催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，缓慢加入NaOH溶液，有利于ZnO颗粒聚合形成花簇。