磁控溅射法制备CuA1,催化剂应用于电催化二氧化碳还原反应的研究
高国柱,程雅慧,刘 晖
(南开大学电子信息与光学工程学院,天津 300350)
摘要:采用磁控溅射的方法在碳气体扩散电极(GDE)上生长CuAL催化剂,并应用于电催化二氧化碳还原反应(ECO,RR).研究了不同比例的CuA1,催化剂的ECO,RR性能和性能衰减的原因.结果表明,CuaAL3样品具有最高的多碳(C,)产物法拉第效率(FE),在-1.4 V vs.RHE的电位下C,产物FE达到了78.53%.该催化剂体系在持续反应过程中存在性能衰减的问题,主要原因是在电解液中发生了脱合金反应.为解决这一问题,引入了适用于流动型电解池(flowcell)体系的薄Cu保护层,在不影响催化剂原有性能的情况下提升了稳定性,在300mA.cm~的电流密度下可以稳定反应10h,C.产物的FE几乎没有下降,为提升CuAL,催化剂稳定性提供了一种可行的方法.
关键词:二氧化碳还原;电催化;Cu基催化剂