Cu3SbS4纳米颗粒的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于新能源材料技术以及电化学催化技术领域，具体涉及一种Cu

背景技术

由于全球化石燃料的消耗，二氧化碳在大气中不断积累，导致温室效应、冰川融化和海洋酸化等问题。将二氧化碳转化为有价值的化学物质是解决这些问题的可能方法。实施方法主要有四种：光催化CO

现如今，催化剂根据其与中间体的结合能力的不同，主要分为四大类：i)In、Sn、Cd和Bi等金属倾向于产生甲酸。ii)Au、Ag、Zn等对CO的选择性较强。iii)Ni、Fe、Pt、Ti等金属有利于发生电解水析氢反应，并产生H

金属硫化物在析氢反应、光催化剂和超级电容器方面有广阔的应用前景。且S原子的存在可以稳定CO

因此，通过调控CuS基催化剂组成、尺寸和形貌等过程，实现对二氧化碳还原催化过程中活性和选择性的提高，具有非常大的研究前景和现实意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种Cu

本发明采取的技术方案为：

一种Cu

(1)室温下，将铜盐溶解到超纯水中，再向溶液中加入柠檬酸钠，搅拌至完全溶解；

(2)向步骤(1)中得到的溶液中加入过量NaOH溶液，搅拌，得到深蓝色Cu(OH)

(3)向步骤(2)中得到的Cu(OH)

(4)将步骤(3)中得到的Cu

(5)将步骤(4)中的得到的悬浊液冷却至室温后，过滤、洗涤，真空干燥，得到Cu

作为优选，所述铜盐为CuSO

作为优选，所述锑盐为Sb(Ac)

作为优选，所述步骤(1)搅拌时间为5-30min，优选10-20min。

作为优选，所述步骤(2)搅拌时间为5-30min，优选10-20min。

作为优选，所述步骤(3)搅拌时间为1-10min，优选3-5min。

作为优选，所述步骤(3)中老化时间为0.5-3h。

作为优选，真空干燥的温度为50-70℃。真空干燥时间为3-16h。

作为优选，所述步骤(4)Cu

作为优选，所述步骤(4)超声分散的时间为10-30min，优选15min，超声频率为35-40kHz。

作为优选，所述步骤(4)加入过量硫代乙酰胺后持续搅拌20-60min。

作为优选，所述步骤(4)于180℃保温12h。

本发明还提供以上方法制备的Cu

Cu

Cu

本发明提供的硫化物催化剂具有高的导电性，降低了CO

有益效果：

(1)本发明提供的电催化二氧化碳还原的Cu

(2)本发明制备的电催化二氧化碳还原催化剂为硫化物催化剂，与氧化物相比具有独特的性能，和高的电子电导率，能有效降低过电位。

(3)本发明以CuSO

附图说明

图1为实施例1-3的Cu

图2为实施例1的Cu

图3为实施例1的催化剂Cu

图4为实施例1的催化剂Cu

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

一种Cu

第一步，将84.4mg CuSO

实施例2

在实施例1的基础上，将第四步中Cu

实施例3

在实施例1的基础上，将第四步中Cu

1、Cu

在电镜下观察实施例1制备的Cu

2、电化学性能

工作电极的制备：

称取1mg催化剂加入30μL乙醇和10μL Nafion溶液中，超声分散30min后，将墨水均匀涂至疏水碳纸上，面积为2cm*0.5cm，自然干燥后进行电化学测试。

电化学测试：

该测试使用标准的三电极体系，用流动池在电化学工作站(CS2350H)上进行测试，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl电极。阴极电解液和阳极电解液均使用30mL 0.5MKHCO

如图3所示，在稳定性测试中，使催化剂保持电流密度为50mAcm

采用X-射线衍射法(XRD)对实施例1-3制备的Zn

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。