一种基于IRMOF制备CO2电催化还原材料的方法与流程

文档序号:19414671发布日期:2019-12-14 00:48阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,包括步骤:

预先构建包括参比电极、对电极、工作电极以及电解液的电化学体系,其中,所述工作电极为玻碳;

将irmof-8或irmof-1分散液负载到所述工作电极上;

在对所述工作电极和参比电极施加电压的作用下,irmof-8或irmof-1中的coo-zn键断裂,使zn原位沉积在所述工作电极表面并生成用于co2电催化还原的zn纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,所述irmof-8分散液的制备包括以下步骤:

将六水合硝酸锌和2,6-萘二羧酸溶解在n,n-二甲基甲酰胺,得到混合溶液;

对所述混合溶液进行加热处理,使六水合硝酸锌中的zn与2,6-萘二羧酸中的羧基发生共价结合,生成irmof-8;

将所述irmof-8以及导电填料分散在nafion和乙醇的混合溶液中,超声30-60分钟制得所述irmof-8分散液。

3.根据权利要求1所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,所述irmof-1分散液的制备包括以下步骤:

将六水合硝酸锌和对苯二甲酸溶解在n,n-二甲基甲酰胺,得到混合溶液;

对所述混合溶液进行加热处理,使六水合硝酸锌中的zn与对苯二甲酸中的羧基发生共价结合,生成irmof-1;

将所述irmof-1以及导电填料分散在nafion和乙醇的混合溶液中,超声30-60分钟制得所述irmof-1分散液。

4.根据权利要求2-3任一所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,所述导电填料为导电碳黑、导电石墨或导电云母中的任意一种。

5.根据权利要求2-3任一所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,所述加热处理的温度为100-150℃,时间为15-30h。

6.根据权利要求1所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,所述参比电极为ag/agcl电极,所述对电极为铂片电极。

7.根据权利要求1所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,对所述工作电极和参比电极之间施加电压的大小为-1.7~-2.1v。

8.根据权利要求1所述基于irmof制备co2电催化还原材料的方法,其特征在于,所述用于co2电催化还原的zn纳米颗粒的粒径大于3nm。


技术总结
本发明公开一种基于IRMOF制备CO2电催化还原材料的方法,其包括步骤:预先构建包括参比电极、对电极、工作电极以及电解液的电化学体系,其中,所述工作电极为玻碳;将IRMOF‑8或IRMOF‑1分散液负载到所述工作电极上;在对所述工作电极和参比电极施加电压的作用下,IRMOF‑8或IRMOF‑1中的COO‑Zn键断裂,使Zn原位沉积在所述工作电极表面并生成用于CO2电催化还原的Zn纳米颗粒。本发明利用IRMOF材料的结构高度均一以及化学稳定性较差的特点,在外加电压作用下使IRMOF中的COO‑Zn键断裂,使Zn原位沉积在工作电极上,形成高度分散且尺寸均一的Zn纳米颗粒并用于电催化CO2还原,从而大大提高CO2还原的效率和CO的选择性。

技术研发人员:林鹏;曹雨;徐喆;吴天承;曾燮榕
受保护的技术使用者:深圳大学
技术研发日:2019.07.29
技术公布日:2019.12.13
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