[发明专利]一种电催化还原CO2

权利要求书

1.一种电催化还原CO₂的Cu-MOF材料的制备方法，其特征在于，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂溶解3,4,9,10-苝四酸二酐，与1-(3-氨基丙基)咪唑反应生成苝四羧酸二(丙基咪唑)，即PDI，洗涤后干燥；再将得到的PDI溶于氯仿溶液，过滤得PDI的氯仿饱和溶液；最后将PDI的氯仿饱和溶液与氯化铜的甲醇溶液置于密闭容器中，加热至40-80℃，恒温反应2-6h，固液分离得到沉淀后，洗涤、干燥后得到电催化还原CO₂的Cu-MOF材料，即PDI-Cu材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，PDI与氯化铜的质量比为2:1-2:4。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氯化铜的甲醇溶液的浓度为0.1-0.4g/mL。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，取3,4,9,10-苝四酸二酐溶于N,N-二甲基甲酰胺配置成浓度为0.01～0.2g/mL的3,4,9,10-苝四酸二酐的溶液，之后滴加与3,4,9,10-苝四酸二酐质量体积比为0.067～1.667g/mL的1-(3-氨基丙基)咪唑，升温至120-150℃，冷凝回流，在惰性气体环境中恒温搅拌10-16h，之后利用四氢呋喃进行抽滤洗涤，干燥后即制备得到红色粉末状的PDI。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为真空干燥，干燥温度为40-80℃，干燥时间为4-10小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述PDI的氯仿饱和溶液的制备方法包括：取氯仿，加入过量的PDI，密闭超声处理0.5-1h，得到PDI的氯仿过饱和溶液，用砂芯过滤装置进行过滤，除去滤饼，收集具有荧光色的滤液，即为PDI的氯仿饱和溶液。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备PDI-Cu材料时，取二水氯化铜甲醇溶液，滴加至PDI氯仿饱和溶液中，在密闭容器中，升温至加热至40-80℃，恒温反应2-6h，用砂芯过滤装置过滤得到PDI-Cu粗产品，用甲醇洗涤，除去表面残留的二水氯化铜，放入真空烘箱，升温至40-80℃，恒温干燥3-6小时以除去甲醇，即可得到Cu-MOF型材料电催化剂。

8.权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的电催化还原CO₂的Cu-MOF材料。

9.一种电催化还原CO₂的方法，其特征在于，所述方法以权利要求8所述的电催化还原CO₂的Cu-MOF材料作为电催化材料。

10.权利要求1～7任一项所述的制备方法或权利要求8所述的电催化还原CO₂的Cu-MOF材料在电催化还原领域中的应用。