[发明专利]铜基复合纳米材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.铜基复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取羟基卤化铜通过吸附或沉积修饰到电极的表面制成前驱体电极，所述羟基卤化铜为CuOHX，X选自氟、氯、溴中的一种；

提供液相电解质和二氧化碳，使所述前驱体电极与所述液相电解质、所述二氧化碳形成三相接触界面，在所述前驱体电极与所述液相电解质接触时立即开始线性扫描伏安法处理，得到负载在导电基底上的所述铜基复合纳米材料；

其中，所述线性扫描伏安法的扫描范围为0.2~ -1 V vs.RHE，扫描速度为2~ 8 mV/s；所述液相电解质和所述二氧化碳为流动状态，所述液相电解质为0.1~5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾、或2mol/L的NaHCO₃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羟基卤化铜的制备方法如下：取铜源、卤源与碱发生水热反应，得到羟基卤化铜。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述线性扫描伏安法的扫描范围为0~-0.9 V vs.RHE。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液相电解质的流速为10 ~20 mL/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳的流速为10~ 50 sccm。

6.铜基复合纳米材料，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的制备方法制得。

7.根据权利要求6所述的铜基复合纳米材料，其特征在于，所述铜基复合纳米材料包括卤素修饰的二维纳米铜氧化物和分散在所述二维纳米铜氧化物上的铜纳米片，所述铜纳米片具有高能晶面。

8.根据权利要求7所述的铜基复合纳米材料，其特征在于，所述高能晶面包括（200）和（220）晶面。

9.根据权利要求7至8任一项所述的铜基复合纳米材料，其特征在于，所述二维纳米铜氧化物的横向尺寸为100~200 nm、厚度为4~10 nm，所述铜纳米片的横向尺寸为20~60 nm、厚度为2~10 nm。

10.催化剂，其特征在于，包括权利要求6至9任一项所述的铜基复合纳米材料。

11.电极，其特征在于，包括导电基底和负载在所述导电基底上的权利要求10所述的催化剂。

12.电解装置，其特征在于，包括权利要求11所述的电极。

13.根据权利要求12所述的电解装置，其特征在于，所述电解装置包括阳极、阴极、隔膜和电解液，所述阴极为权利要求11所述的电极。

14.根据权利要求12所述的电解装置，其特征在于，所述电解装置包括工作电极、对电极、参比电极、隔膜和电解液，所述工作电极为权利要求11所述的电极。

15.电催化还原二氧化碳制备乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将二氧化碳与权利要求11所述的电极接触，电催化反应生成乙酸。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在-0.3 V vs.RHE电位下具有不小于27%法拉第效率的乙酸选择性。