[发明专利]用于电化学还原二氧化碳合成二碳产物的催化剂电极

权利要求书

1.一种用于电化学还原CO₂合成乙醇的催化剂电极，其特征在于，所述催化剂电极的原料包括金属前驱体和基底材料，所述金属前驱体为Cu、Ag、Au、Al、Cr中的两种。

2.根据权利要求1所述的催化剂电极，其特征在于，所述基底材料为碳纸、碳布或泡沫镍。

3.根据权利要求1所述的催化剂电极，其特征在于，所述金属前驱体中的一种为Cu，另一种为Ag、Au、Al或Cr。

4.根据权利要求3所述的催化剂电极，其特征在于，所述Cu与所述另一种的金属前驱体的摩尔比为5:1～1:5。

5.根据权利要求4所述的催化剂电极，其特征在于，所述另一种的金属前驱体为Ag，Cu与Ag的摩尔比为3:0.5-2。

6.一种权利要求1-5任意一项所述的催化剂电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)先将基底材料预处理；

(2)采用溅射法在预处理后的基底材料表面进行溅射金属前驱体，得电极材料；

(3)将电极材料退火处理即得。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预处理包括将基底材料用溶剂清洗，再用氮气吹干。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括水、乙醇、丙酮和稀盐酸中的一种或几种，所述清洗为超声清洗，所述清洗的时间为10-60min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溅射法为磁控溅射法、电子束蒸发、电阻热蒸发的一种。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述溅射过程中仪器参数为：真空度为0.01～10Pa，溅射功率为100～500W，基片旋转速度为0～20rpm。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述溅射过程中仪器参数为：溅射功率为150～300W，基片旋转速度为8～15rpm。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溅射采用两种金属前驱体分别单次溅射或两种金属前驱体循环多次溅射。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述每种金属前驱体单次溅射的时间为50-60s。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述多次溅射的时间共60-80s，其中每种金属前驱体单次溅射的时间为10-15s。

15.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述退火的氛围为空气、N₂、Ar中的一种或多种，所述退火的温度为200-600℃，所述退火的时间为1～5h。

16.一种如权利要求1-5任意一项所述的催化剂电极的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以所述催化剂电极为工作电极、Ag/AgCl为参比电极、碳棒为对电极，以KHCO₃为电解液，CO₂为原料反应气，外加偏压-0.9V～-1.3V vs.RHE，使CO₂原料气体发生还原反应，生成具有对二碳产物具有选择性的产物。

17.根据权利要求16所述的使用方法，其特征在于，所述CO₂原料气体的流速为5～50cm³/min。

18.根据权利要求16所述的使用方法，其特征在于，所述电解液的浓度为0.1～1.0mol/L，电解液的转速为100～800rpm。