本发明涉及一种钯铜二元合金纳米材料、其制备方法及其作为催化剂电催化还原CO2的应用。
背景技术:
二氧化碳作为温室气体的主要成分,对环境的影响一直受各国政府的重视。目前,煤炭是我国使用最广泛的一次能源,如何科学控制二氧化碳的排放成为可持续发展的重要保证。同时,经济的增长急需有可再生能源的补给,二氧化碳作为廉价丰富的原料有着令人瞩目的发展前景。近年来,随着气候变暖及能源危机的日益加剧,CO2的捕集及转化已引起国际社会的广泛关注,已成为各界关注和研究的热点。
利用电化学还原方法对二氧化碳(CO2)进行还原再利用具有许多优点,其反应可在常温常压条件下进行;反应过程具有可控性;电解质可回收,不会造成二次污染。而且还原CO2时所使用的电能可以利用新能源发电,所以能源具有清洁性。因此利用电催化还原的方法将CO2转化成可利用的能源小分子,不仅能缓解全球气候变暖的问题,还能减少人类对化石燃料的依赖。
然而,现有技术中,CO2电催化还原技术尚存在诸多不足:CO2还原反应动力学性能较差、反应的过电位较大、对电能的利用率较低、工作电极的稳定性不够等等。
因此,获得高催化活性,同时具有较高的选择性和稳定性的新型催化剂,是CO2电催化还原技术发展的关键。
技术实现要素:
本发明的发明目的是提供一种钯铜二元合金纳米材料、其制备方法及其作为催化剂电催化还原CO2的应用。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种钯铜二元合金纳米材料,其粒径平均范围在3~5纳米,其粒径分布为小于10纳米;该钯铜二元合金纳米材料的制备方法如下:
取氯钯酸钠溶液和氯化铜溶液,加入活性炭,加入高纯水,充分混合均匀后加入硼氢化钠溶液,冰水浴反应,反应完成后,洗涤、干燥,即可得到所述钯铜二元合金纳米材料。
上文中,所述钯铜二元合金纳米材料是属于一种碳载型的Pd-Cu合金纳米材料,采用水相的硼氢化钠法合成。
上述技术方案中,所述氯钯酸钠溶液的摩尔浓度为1~2 mol/L,所述氯化铜溶液的摩尔浓度为1~2 mol/L,氯钯酸钠和氯化铜的摩尔比为1:1~2。
上述技术方案中,所述高纯水为高纯三次水。
上述技术方案中,所述充分混合均匀的方式为:先用超声处理20~40分钟,然后搅拌至少3小时。
上述技术方案中,所述氯钯酸钠、氯化铜和硼氢化钠三者的摩尔比为1:1~2:1~3。
本发明同时请求保护一种
声明:
“钯铜二元合金纳米材料、其制备方法及其作为催化剂电催化还原CO2的应用与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)