[发明专利]一种用于二氧化碳电还原的单原子合金纳米线催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于二氧化碳电还原的单原子合金纳米线催化剂，其特征在于，所述催化剂是以铜纳米线作为模板，贵金属作为单原子组分，通过将贵金属负载在铜纳米线上制备得到；

所述贵金属为铑、钯、银、铱、铂和金中的一种或两种以上；

所述贵金属占所述单原子合金纳米线总质量的0.1～10％；

所述单原子合金纳米线催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铜纳米线进行表面活化处理；

(2)将经过表面活化处理的铜纳米线分散于含有表面覆盖剂的有机溶剂中，得到分散液A；

(3)将含有贵金属前驱体的溶液B缓慢加入分散液A中，反应后的产物经过干燥后即得到单原子合金纳米线；所述表面覆盖剂为二甲基双十八烷基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵或三苯基膦。

2.根据权利要求1所述的单原子合金纳米线催化剂，其特征在于，所述贵金属为银，占所述单原子合金纳米线总质量的0.1～5％。

3.根据权利要求1所述的单原子合金纳米线催化剂，其特征在于，所述铜纳米线的直径为10～100nm，长径比为10～500；所述铜纳米线为五倍孪晶结构。

4.如权利要求1-3任一项所述的单原子合金纳米线催化剂的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

(1)将铜纳米线进行表面活化处理；

(2)将经过表面活化处理的铜纳米线分散于含有表面覆盖剂的有机溶剂中，得到分散液A；

(3)将含有贵金属前驱体的溶液B缓慢加入分散液A中，反应后的产物经过干燥后即得到单原子合金纳米线；

所述表面覆盖剂为二甲基双十八烷基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、三苯基膦。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述表面活化处理为依次采用空气热处理和酸洗处理；

所述空气热处理的温度为50～200℃，时间为5～30min；所述酸洗处理是在浓度为0.01～0.1mol/L的强酸溶液中或在0.02～1.0mol/L的弱酸溶液中洗涤10s～10min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中有机溶剂为乙二醇、正己烷、十八烯、油酸或十八烷中的一种或者多种混合溶剂。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属前驱体的种类为硝酸盐、乙酰丙酮盐、硫酸盐或氯化盐中的一种；所述溶液B中贵金属前驱体的浓度为0.01～0.5mol/L。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶液B加入分散液A的方式为微量注射泵注入，注入速率为0.1～10mL/min。