[发明专利]一种用于电催化二氧化碳还原的单原子催化剂及制备方法

摘要

本发明提供了一种用于电催化二氧化碳还原的单原子催化剂及其制备方法，该方法主要以g‑C3N4为N源，Zn粉为金属源，多壁碳纳米管为基底，通过煅烧法设计合成了高密度的新构型即五配位Zn基单原子催化剂不同于普通的金属‑N4构型，在新型ZnN5构型中，受轴向吡咯N的牵引，Zn原子处于四个吡啶N共平面的凹面内，削弱了金属Zn作为活性位点与CO2相结合的功能。在整个CO2还原反应过程中，ZnN5呈现结构振动的特殊状态即金属Zn与吡啶N、吡咯N不断成键与断键，实现了N活性位点的暴露，从而实现了该新构型单原子催化剂的高选择性和活性。