[发明专利]用于电催化还原CO2制备CH4的花棒状CuO/SnO2催化剂

权利要求书

1.一种用于电催化还原CO₂制备CH₄的花棒状CuO/SnO₂催化剂，其特征是，它是在花棒状SnO₂载体上负载小颗粒CuO。

2.如权利要求1所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂，其特征是，所述花棒状SnO₂载体是以锡盐为原料，无机碱为沉淀剂，水热法制备而成的。

3.如权利要求2所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂，其特征是，所述花棒状SnO₂载体的直径为0.5-5μm。

4.如权利要求1所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂，其特征是，所述CuO的负载量为5-20％。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂的制备方法，其特征是，

1)制备花棒状SnO₂载体

以SnCl₄为原料，NaOH为沉淀剂，乙醇水溶液为溶剂，水热法合成花棒状SnO₂载体；

2)制备花棒状CuO/SnO₂催化剂

以硝酸铜为原料，采用沉积沉淀法合成不同CuO负载量的花棒状CuO/SnO₂催化剂。

6.如权利要求5所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂的制备方法，其特征是，具体包括以下步骤：

1)制备花棒状SnO₂载体

取NaOH和SnCl₄溶于水中，超声溶解，搅拌形成均匀无色透明的溶液：

然后缓慢加入乙醇，搅拌均匀后转入反应釜，在200±20℃下加热1-3小时，待其自然降温至室温，收集产物，洗涤，干燥，得到花棒状SnO₂载体；

2)制备花棒状CuO/SnO₂催化剂

将花棒状SnO₂载体加入硝酸铜溶液中搅拌20-40min；然后滴加氢氧化钠溶液，待溶液pH达到8.5-9.5停止滴加，搅拌2-4小时，收集产物，洗涤，干燥，煅烧，制得CuO/SnO₂花棒状催化剂。

7.如权利要求6所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂的制备方法，其特征是，所述步骤1)中SnCl₄和氢氧化钠的摩尔比为1：10-15；所述步骤1)水和乙醇的体积比为1：0.8～1.2。

8.如权利要求6所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂的制备方法，其特征是，所述步骤2)硝酸铜与花棒状SnO₂载体的质量比为0.123～0.586：1；所述煅烧为：300±50℃煅烧1.5-2.5小时，升温速率1.8-2.2℃/min。

9.权利要求1-4中任意一项所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂在电催化还原CO₂制备CH₄中的应用。

10.采用权利要求1-4中任意一项所述的花棒状CuO/SnO₂催化剂电催化还原CO₂制备CH₄的方法，其特征是，取花棒状CuO/SnO₂催化剂加入到去离子水和无水乙醇的混合液中，再加入nafion溶液，超声形成均匀分散的溶液；然后将上述溶液涂覆于铜片，常温干燥；采用上述铜片作为工作电极电催化还原CO₂制备CH₄。