[发明专利]一种用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202110672782.3 申请日: 2021-06-17
公开(公告)号: CN113445064A 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 柯长春;万琦琪;章俊良;张龙海;张洋;侯俊波;闫晓晖;夏国锋;殷洁炜 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: C25B1/23 分类号: C25B1/23;C25B11/032;C25B11/085;C25B11/052
代理公司: 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 代理人: 胡晶
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明涉及一种用于二氧化碳电解制一氧化碳的气体扩散电极及其制备方法。该气体扩散电极由憎水化的导电多孔基底如碳纸或碳布等以及催化层构成,催化层以金属酞菁化合物或金属卟啉化合物作为催化活性组分,以碳粉、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、纳米石墨粉等中的一种或多种为导电剂、以聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或全氟磺酸树脂作为粘结剂,经过一定工艺在基底上形成催化层,从而构成气体扩散电极。本发明提出的用于电解二氧化碳制一氧化碳的气体扩散电极,以非贵金属作为活性组分、电极制备工艺简单且可规模化放大,且与同类技术相比具有运行电流密度高和法拉第效率高的明显优势,可应用于各类二氧化碳电化学还原反应器或电解池中作为阴极。
搜索关键词: 一种 用于 二氧化碳 电解 一氧化碳 气体 扩散 电极 及其 制备 方法
【主权项】:
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  • 2022-11-28 - 2023-06-27 - C25B1/23
  • 本发明属于电催化应用技术领域,涉及复合催化电极,尤其涉及一种铜基空心银复合纳米催化剂电催化二氧化碳的方法,包括:以负载Cu‑Ag的复合纳米颗粒的碳纸作为工作电极,铂片为对电极,向H型电解池两边加入配制好的经CO2饱和电解液溶液,持续通入CO2以除去氧气再以20~100mL/min的气体流速在20~30℃进行电催化二氧化碳还原。本发明通过简易的恒温搅拌沉积合成了Cu‑Ag电阴极材料,所制备的铜基空心银复合纳米催化剂,增强了催化剂的电化学活性面积,展现了更强的催化活性,加快CO2RR中间体的形成,该催化剂在环境、能源等领域具有良好的应用前景。
  • 一种晶面可控的ZnO纳米线催化剂的制备方法-202210838604.8
  • 吴睿;王俊杰;陈俊松;朱昭昭;李昭 - 电子科技大学
  • 2022-07-14 - 2023-06-27 - C25B1/23
  • 本发明涉及一种晶面可控的ZnO纳米线催化剂的制备方法,属于新能源纳米材料领域及催化技术领域。主旨在于解决现有Zn基催化剂本征活性差,导致二氧化碳电催化还原过程中电流密度低以及产物选择性差等问题。主要方案包括采用锌箔、过硫酸铵、氢氧化钠通过水热合成,在锌箔上原位生长ZnO纳米线,然后Ar氛围下高温热解,得到不同晶面比例的ZnO纳米线催化剂,所制备的Zn基催化剂具有较高催化活性和稳定性,可应用于电催化CO2还原反应的电极材料。
  • 碳基疏水催化电极材料的制备及其在二氧化碳电催化中的应用-202310149379.1
  • 孟瑞红;胡道成;徐冬;高腾飞;赵瑞;韩涛;史晓宏 - 国家能源集团新能源技术研究院有限公司
  • 2023-02-16 - 2023-06-23 - C25B1/23
  • 本发明涉及电催化剂领域,公开了一种碳基疏水催化电极材料的制备及其在二氧化碳电催化中的应用,该制备方法包括:S1含Ni/Fe水滑石纳米颗粒和有机配体A的悬浮液与含有机配体B的溶液混合,之后进行回流加热;S2继续加入含碳材料的悬浮液继续进行回流加热,之后干燥得到包裹在碳材料上的氮掺杂Ni/Fe LDHs纳米颗粒;S3包裹在碳材料上的氮掺杂Ni/Fe LDHs纳米颗粒研磨后进行煅烧得到碳基疏水催化电极材料;其中,有机配体A与有机配体B为不同的含氮有机配体。本发明的制备方法制备得到的碳基疏水催化电极材料不但能抑制析氢催化活性,提高二氧化碳电化学还原活性,而且还具有较好的稳定性。
  • 二氧化锡掺杂氧化亚铜复合纳米催化剂在二氧化碳光电催化还原中的应用方法-202211500606.2
  • 丁金瑞;喻将伟;简志伟;刘旸 - 江苏大学
  • 2022-11-28 - 2023-06-23 - C25B1/23
  • 本发明属于电催化应用技术领域,涉及复合催化电极,尤其涉及一种二氧化锡掺杂氧化亚铜复合纳米催化剂在二氧化碳光电催化还原中的应用方法,包括:以负载BiVO4的FTO或铂片电极为工作电极,以负载Cu2O‑SnO2复合纳米颗粒的碳纸为对电极,向H型电解池两边加入配制好的经CO2饱和电解液溶液,持续通入CO2以除去氧气,随后再以20~100mL/min的气体流速在20~30℃时进行无光照或光照条件下二氧化碳的催化还原。本发明通过将小球型SnO2复合在凹形八面体的Cu2O表面,有效地降低了催化剂的电化学阻抗,加快CO2RR中间体的形成,且增强了催化剂的电化学活性面积,同时阳极受到光激发后,展现出更强的催化活性,在环境、能源等领域具有良好的应用前景。
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