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一種二氧化碳電化學(xué)還原用電極的制備及電極和應(yīng)用的制作方法

文檔序號:12110284閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種二氧化碳電化學(xué)還原用電極制備方法,其特征在于:

1)將炭氈或炭紙在空氣中于100~600℃進行熱處理,然后在乙醇或丙酮中進行除油處理清洗后作為基底;

2)在電解質(zhì)溶液中于電流密度為5mA cm-2~150mA cm-2進行金屬沉積1-3000s;

3)洗滌和干燥,得到的電極在空氣中100℃~600℃氧化10min-600min;

4)將其在H2或H2與惰性氣體的混合氣中于100-700℃還原30min-240min;

5)經(jīng)過洗滌和干燥最終得到所述的電極。

2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:將炭氈或炭紙在空氣中、優(yōu)選溫度為于300-500℃下進行處理。

3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟2)所述電解質(zhì)溶液為鉍鹽的水溶液、與無機酸中的混合液,其中鉍鹽與無機酸的摩爾比為1:50-1:300,所述無機酸為硝酸或鹽酸,濃度為0.01M~2M。

4.按照權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于:步驟2)所述鉍鹽為硝酸鉍和/或氯化鉍,濃度為0.01M~2M。

5.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟2)所述電流密度優(yōu)選為20mA cm-2~120mA cm-2。

6.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟3)所述的電極在空氣中100℃~600℃氧化10min-600min,空氣流速1ml/min-180ml/min。

7.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述惰性氣氛為氮氣、氬氣或氦氣氣體中的一種或二種以上混合,H2與惰性氣體的體積比例為1:1-1:10;氣體流速1ml/min-120ml/min。

8.按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟4)所述溫度為200-500℃還原30min-240min。

9.一種權(quán)利要求1-8任一所制備獲得的二氧化碳電化學(xué)還原電極,其特征在于:由基底層、納米纖維結(jié)構(gòu)Bi催化層二層組成;納米纖維結(jié)構(gòu)Bi催化層附著于基底層表面,基底層為炭氈或炭紙,基底層厚度為100~500μm;Bi催化層厚度為10~200μm,納米纖維結(jié)構(gòu)Bi催化層由附著于基底層上的納米纖維柱及附著于納米纖維柱上的由納米纖維團聚成的納米纖維球構(gòu)成。

10.一種權(quán)利要求9所述電極的應(yīng)用,其特征在于:所述電極可作為二氧化碳電化學(xué)還原反應(yīng)的陰極。

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