[发明专利]一种超快速制备多孔Cu/Zn异质结电催化材料的方法及应用

权利要求书

1.一种超快速制备多孔Cu/Zn异质结电催化材料的方法，其特征在于，该催化剂是以亲水碳纸为基底，在其表面原位电沉积生长Cu/Zn双金属异质结催化剂。

2.一种超快速制备多孔Cu/Zn异质结电催化材料的方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：碳纸基底的预处理：

1-1、将碳纸片裁剪成1×1.1cm²的小长方形；

1-2、将亲水碳纸依次采用一定量的无水丙酮，无水乙醇和去离子水超声清洗各15min；

1-3、将清洗后的碳纸置于干燥箱中，60℃条件下烘干；

步骤2：电沉积液的配置：

将一定量的硫酸铜(CuSO₄)和硫酸锌(ZnSO₄)依次溶解于50mL硫酸(H₂SO₄)溶液中，搅拌15min使其完全溶解，然后将一定量的硫酸铵((NH₄)₂SO₄)加入到上述溶液中，并超声溶解。

步骤3：多孔Cu/Zn异质结催化材料的制备：

3-1、取配制好的电沉积液置于一个单室电解池中，采用双电极沉积，并将碳纸小片夹在恒电流仪的阴极电极上，将铂对电极接在阳极电极上；

3-2、将碳纸小片和铂对电极同时浸入装有电沉积液的电解池中，调节恒流电沉积程序，设置沉积电流，并控制一定沉积时间，开始沉积；

3-3、沉积完成后将负载有活性物质的碳纸小片取下，用去离子水缓慢冲洗数次，置于红外灯下照射5min，烘干。即得到多孔Cu/Zn异质结催化材料。

3.根据权利要求2所述多孔Cu/Zn异质结催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的电沉积液，[Cu²⁺]/[Zn²⁺]摩尔比为1：1，H₂SO₄的浓度为20mM，(NH₄)₂SO₄的浓度为1.5M，根据每次沉积样品的量来确定具体配置溶液的量。

4.根据权利要求2所述多孔Cu/Zn异质结催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的沉积电流和沉积时间根据所需催化剂活性物质的量来确定，选择沉积电流为-0.1～-2A、沉积时间为15～60s。

5.一种多孔Cu/Zn异质结催化材料，其特征在于根据权利要求1-4任一所述方法制备得到。

6.根据权利要求5所述多孔Cu/Zn异质结催化材料在对电催化二氧化碳还原的应用。