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19世纪以来,CO2导致的温室效应越来越严重,越来越多的科学工作者投入到固定利用CO2的研究中。在众多的CO2转化利用方法中,水溶液中电化学还原CO2,无需加入还原剂,绿色环保;反应条件温和,常温常压即可,安全性高。电化学还原CO2为醇类物质,一方面可以降低大气中CO2的含量,另一方面生成的醇类化合物可以作为能源物质,兼具环境效益和能源效益。铜基催化剂是常见的电化学还原CO2的催化剂,铜基化合物主要将CO2电还原为碳氢化合物,也可将CO2电还原为醇类物质,但生成乙醇、正丙醇的选择性较差、法拉第电流效率较低。因此,对铜基催化剂的组成、结构、形貌、大小等进行改性,来提高催化剂电还原CO2为醇类物质的选择性、法拉第电流效率具有重要的意义。本文的主要研究工作是煅烧中间体来制备CuO材料,并将其应用于电催化还原CO2成乙醇、正丙醇的反应中。具体实验研究如下:(1)煅烧简单中间体制备的CuO在电催化还原CO2中的应用选择简单的中间体CuxOy,置于马弗炉中煅烧,制备得CuO材料,并将其涂覆在碳纸上作为工作电极。对所制备的CuO材料进行XRD、SEM、双电层电容等表征。考察煅烧中间体的种类、煅烧温度对材料CuO的影响。将该法制备的CuO材料制成的电极作为阴极,Pt片作为阳极,以0.2 M KHCO3水溶液为电解液,在H型电解池中,CO2饱和状态下,进行恒电流电解还原CO2,还原产物为乙醇、正丙醇。并对电极材料、涂覆量、电解电量、电流密度等进行了考察。(2)煅烧Cu-MOFs制备的CuO在电催化还原CO2中的应用Cu-MOFs具有比表面积大、结构可调、孔隙率高的特性,是一种较优异的中间体。选择Cu-MOFs为煅烧中间体,有利于制备形貌特殊的CuO,并提高其电催化还原CO2为醇的总电流效率。实验制备了不同配体的Cu-MOFs材料,对其进行了FT-IR、XRD、元素分析、Mapping、SEM、BET等表征。将Cu-MOFs置于马弗炉中煅烧,制备得CuO材料,并对所制备的CuO材料进行XRD、SEM、双电层电容等表征。将该法制备的CuO材料制成电极,采用恒电流电解还原CO2,还原产物是乙醇、正丙醇。考察配体、煅烧温度、电流密度、电解电量、涂覆量等对乙醇、正丙醇的电流效率的影响。当电流密度为6.6 mA cm-2、电解电量为75 C、涂覆量为1.11 mg cm-2时,400 oC下煅烧Cu-MOF-1制备的CuO-e3材料,对电还原CO2表现出良好的催化效果,还原产物醇的总电流效率最高为52.2%,其中乙醇的电流效率为33.8%,正丙醇的电流效率为18.4%。