[发明专利]一种碳选择性的铁电修饰铜基电极和制备方法

权利要求书

1.一种制备碳选择性的铁电修饰铜基电极的方法，其特征在于，步骤包括：

I.将铜基板表面抛光后，进行纳米化处理；

II.在纳米化的铜基板表面生长氧化锌种子层；

III.在附有氧化锌种子层的铜基板表面生长钒掺杂氧化锌纳米片阵列；

所述步骤I中所述纳米化处理步骤包括：将抛光后的铜箔置于饱和的硫酸铜溶液中进行表面铜离子交换，干燥后在铜基板表面获得氧化亚铜纳米颗粒；

所述表面铜离子交换的时间为1～4 h；干燥的温度为70～100 ℃，干燥的时间为2～3h；

所述步骤III所述生长钒掺杂氧化锌纳米片阵列的步骤包括：将步骤II制备的含有氧化锌种子层的基板置于六水硝酸锌、六亚甲基四胺和五氧化二钒溶液中，通过水热反应生长钒掺杂氧化锌纳米片阵列；

所述水热温度为80～110 ℃，水热时间为2～5 h。

2.如权利要求1所述的制备碳选择性的铁电修饰铜基电极的方法，其特征在于，步骤II所述氧化锌种子层的制备方法选自电沉积法、匀胶法和磁控溅射法。

3.如权利要求2所述的制备碳选择性的铁电修饰铜基电极的方法，其特征在于，电沉积法制备种子层时，反应溶液为六水硝酸锌溶液，溶液浓度为0.1～1 mol/L，沉积电位为-1～-2 V，沉积时间为10～60 min；匀胶法制备种子层时，溶液为醋酸锌的醇溶液，溶液浓度为0.3～0.5 mol/L，匀胶速率为800～1500 rpm，匀胶次数为10～20次；磁控溅射法制备种子层时，靶材为氧化锌，磁控溅射的沉积速率为1～2 nm/min。

4.如权利要求1所述的制备碳选择性的铁电修饰铜基电极的方法，其特征在于，铜基板表面抛光的抛光方法选自电化学抛光，抛光溶液选自磷酸和乙二醇的混合溶液，或正磷酸与乙醇、正丙醇的混合溶液之一；抛光速率为0.1 A/cm²～1 A/cm²，抛光时间为1～15 min，抛光液中酸：醇摩尔为1～3：1。

5.一种由权利要求1所述方法制备的碳选择性的铁电修饰铜基电极，其特征在于，包括铜基板，铜基板表层设置纳米铜层，纳米铜层表面设置氧化锌层，所述氧化锌层包括氧化锌种子层，氧化锌种子层表面生长钒掺杂氧化锌纳米片阵列。

6.一种电催化还原二氧化碳的方法，将权利要求1～5所述制备或保护的碳选择性的铁电修饰铜基电极，作为还原电极，用于对溶液体系二氧化碳分子的电催化还原。