[发明专利]一种高缺陷碳膜的简易制备方法及其在CO2还原流动池中的应用

权利要求书

1.一种高缺陷碳膜的简易制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将原生椴木沿着垂直于生长方向切成预定大小的薄片，将切好的薄木片放于马弗炉中，先在空气气氛下进行低温预碳化，然后在Ar气氛中进行高温碳化，碳化后的产物经后处理步骤，得到碳膜CW；

（2）将CW放在刚玉舟，刚玉舟放在气氛管式炉中心，采用高纯Ar进行焙烧，保温过程中气体切换为CO₂气体，其余过程为Ar气氛，得到高缺陷碳膜CW-HD。

2. 如权利要求1所述的高缺陷碳膜的简易制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述预碳化温度为250-270℃，时间为5.5-6.5 h，所述碳化温度为950-1050℃，时间为5.5-6.5h，气体流速为40mL/min，两次碳化的升温速率均为4-5℃/min。

3.如权利要求1所述的高缺陷碳膜的简易制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，后处理步骤包括对碳化后的产物依次用砂纸进行打磨，用水、乙醇超声清洗干净，然后在真空烘箱进行干燥过夜。

4.如权利要求1所述的高缺陷碳膜的简易制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，设置管式炉温度为700-800℃，保温2.5-3.5 h，气体流速为40mL/min，升温速率为4-5℃/min。

5.一种如权利要求1所述的高缺陷碳膜的简易制备方法制得的高缺陷碳膜在电催化CO₂还原流动池中的应用。

6.如权利要求5所述的高缺陷碳膜在CO₂还原流动池中的应用，其特征在于：在应用时，将所述高缺陷碳膜CW-HD置于65-75℃加热板，用14-16mg/mL的PTFE乳液喷涂于整体电极一侧，每次喷涂50μL，干燥后进行下一步喷涂，累计喷涂0.5mL，干燥后形成疏水层，随后在气流侧加一张疏水碳纸作为气体扩散层直接组装流动池进行测试，流动池测试过程中以1MKOH作为电解液，Ni foam和Ag/AgCl电极分别用作对电极和参比电极，阳极和阴极间用阴离子交换膜隔开。