[发明专利]一种负载氧化亚铜和还原氧化石墨烯的碳基底复合催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种负载氧化亚铜和还原氧化石墨烯的碳基底复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂在碳基底上负载还原氧化石墨烯包覆的氧化亚铜纳米颗粒；

所述氧化亚铜纳米颗粒为直径300-500nm的球型颗粒；

所述还原氧化石墨烯包覆层厚度为5-20nm；

所述负载氧化亚铜和还原氧化石墨烯的碳基底复合催化剂通过包括以下步骤的制备方法制得：

（1）制备还原氧化石墨烯；

（2）水热法制备负载还原氧化石墨烯的碳基底；

（3）水热还原法制备负载氧化亚铜和还原氧化石墨烯的碳基底复合催化剂；

所述步骤（3）是将步骤（2）制备得到的负载还原氧化石墨烯的碳基底与铜盐、碱、去离子水和还原剂混合，置于反应釜中水热反应，待反应结束后洗涤、干燥即得到负载氧化亚铜和还原氧化石墨烯的碳基底复合催化剂；

混合物中Cu²⁺浓度为10-25mg/mL，还原氧化石墨烯浓度为0.15-0.5mg/mL，步骤(2)中，还原氧化石墨烯与碳基底的质量比1：7-10。

2.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述碳基底为碳布、碳薄膜或表面覆盖有碳薄膜的金属载体，所述复合催化剂呈莲蓬状，BET比表面积为35-45m²/g，孔隙体积为0.2-0.3cm³/g。

3.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述步骤（2）是将步骤（1）得到的还原氧化石墨烯和碳基底一起放入水热反应釜中反应，反应完毕，洗涤得到所述负载还原氧化石墨烯的碳基底，所述反应温度为80-120℃，反应时间为8-14 h。

4.根据权利要求3所述的复合催化剂，其特征在于，步骤(2)中，所述还原氧化石墨烯与碳基底的质量比为1：7.5-9。

5.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述铜盐选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜的一种或多种；所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水的一种或多种；所述还原剂选自乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，步骤(3)中水热反应温度为80-120℃，反应时间为10-14h；铜盐中Cu²⁺与还原剂的摩尔比为1：15-30；混合物中Cu²⁺的浓度为15-20mg/mL。

7.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，混合物中还原氧化石墨烯浓度为0.2-0.4mg/mL。

8.权利要求1所述复合催化剂在电催化析氧中的应用。