[发明专利]一种厚度可控的铋纳米片及其合金的制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种厚度可控的铋纳米片及其合金的制备方法和应用，解决现有金属催化剂用于二氧化碳转换为甲酸存在效率低，过电位高，析氢电位比较正，稳定性不好的技术问题。本发明首次通过在惰性气体的保护下，以铋的盐类化合物为原料，以乙二醇乙醚为溶剂，采用NaBH₄或者LiBH₄等具有强还原性的溶液作为还原剂，通过水溶液还原的方法得到了厚度仅有0.7nm的单原子层厚度的铋纳米片；并且厚度可调。本发明制备的铋纳米片表现出了优异的CO₂催化还原性能，在过电位330mV情况下，催化CO₂生成甲酸的法拉第效率能达到98％，起始过电位低至80mV，稳定性长达75h，而且即使在300℃的温度下处理4h，铋纳米片的厚度和催化性能几乎没有变化，近一步证实了其超高的稳定性。

主权项

1.一种单原子层厚度的铋纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以铋的盐类化合物为原料，以乙二醇乙醚为溶剂，通过水溶液还原的方法制得铋纳米片；具体包括以下步骤：将0.5 mmol氯化铋加入到200 mL乙二醇乙醚中，超声搅拌均匀直至溶液变成透明，之后在惰性气体的保护下，于25 ℃搅拌反应30 min，冷却至常温后，在惰性气体的氛围中逐滴加入20 mmol NaBH₄还原液，继续搅拌反应15 min，反应结束后，超声，用乙醇和水过滤、洗涤、收集，干燥，得到铋纳米片，厚度为0.7 nm。