一种具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115869967A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211454570.9B01D53/62(2006.01)(22)申请日2022.11.21(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区一二一大街文昌路68号(72)发明人刘意春闫安舒君黄泓鑫李才巨李凤仙陶静梅易健宏(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理有限公司11562专利代理师高天星(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)B01J35/04(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂及其制备方法，属于电化学及复合材料技术领域。泡沫铜催化剂由多孔银骨架和包覆在多孔银骨架上的金属铜层组成。泡沫铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将多孔银骨架放入含有铜盐的电镀液中进行电沉积镀铜，得到多孔铜骨架；(2)对所述多孔铜骨架进行氧化处理，然后进行还原处理，得到所述泡沫铜催化剂。本发明的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜具有比表面积大、转换效率高、循环稳定性好等优点，适用于分解多种途径产生的CO2，并且本发明的制备方法简单，使用的原料价格低廉、绿色环保。CN115869967ACN115869967A权利要求书1/1页1.一种具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂，其特征在于，包括空心结构的多孔银骨架和包覆在多孔银骨架上的铜金属。2.根据权利要求1所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂，其特征在于，所述跨尺度孔径结构中包括160～400μm的大孔径和1～5μm的小孔径；所述多孔银骨架的孔径为100～300μm，银层厚度为8～10μm；所述金属铜层的厚度为20～40μm。3.一种权利要求1～2任一项所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将多孔银骨架放入含有铜盐的电镀液中进行电沉积镀铜，得到多孔铜骨架；(2)对所述多孔铜骨架进行氧化处理，然后进行还原处理，得到所述泡沫铜催化剂。4.根据权利要求3所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔银骨架的制备具体包括：将三聚氰胺泡沫基础模板浸泡在银氨溶液中，然后滴加C6H12O6溶液，水浴搅拌，洗涤、干燥后得到所述多孔银骨架；所述三聚氰胺泡沫基础模板的孔径为100～300μm。5.根据权利要求4所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述银氨溶液的配制具体包括：在浓度为20～40g/L的AgNO3溶液中滴加质量分数为25％的NH3·H2O，直至AgNO3溶液澄清透明，制得所述银氨溶液；所述C6H12O6溶液的浓度为40～80g/L；所述浸泡温度为25～40℃；所述浸泡的时间为5min；所述水浴的温度为25～40℃；所述搅拌的时间为10～25min。6.根据权利要求3所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述含有铜盐的电镀液以水作为溶剂，CuSO4的浓度为200～300g/L、H2SO4的浓度为60～80g/L、C2H6O2的浓度为0.2～0.4g/L。7.根据权利要求3所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述电沉积的表观电流密度为2～4A/cm2，时间为7～9h。8.根据权利要求3所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化处理的加热方式为：先升温至150～250℃，保温15～30min；再升温至300～500℃，保温30～60min；所述还原处理的气氛为H2:N2＝1:9，加热方式为：先升温至450～550℃，保温150～300min；再升温至750～850℃，保温60～120min。9.根据权利要求3所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂的制备方法，其特征在于，还包括，重复步骤(2)1～5次。10.一种权利要求1～2任一项所述的具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂在催化分解CO2中的应用。2CN115869967A说明书1/7页一种具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电化学及复合材料技术领域，特别是涉及一种具有跨尺度孔径结构的泡沫铜催化剂及其制备方法。背景技术[0002]CO2的过量排放引起的环境问题已然受到了全世界的广泛关注，将CO2资源化利用是解决该问题的重要途径。其中，电催化还原CO2可以将其转化为高附加价值的化学品，不仅可以缓解CO2引起的全球气候变暖，还可以实现碳循环，即将碳转化为具有高利用价值的化工产品，因此是一种具有重