1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片负载氧化亚铜催化二氧化碳电还原制乙烯（英文）

作者：宁汇; 王文行; 毛勤虎; 郑诗瑞; 杨中学; 赵青山; 吴明铂^*

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2018, 34(08): 938-944.

• 氧化亚铜
• 石墨片
• 二氧化碳还原
• 乙烯
• 离子液体

电催化还原二氧化碳制备乙烯是备受关注的热点问题,高效催化剂的制备是决定乙烯产率的关键因素。本文在1-辛基-3-甲基咪唑氯的水溶液(Omim Cl:H2O=1:5,体积比)中通过电剥离石墨棒制备了1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片(ILGS),在水溶液中负载氧化亚铜后得到氧化亚铜/1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片复合材料(Cu2O/ILGS),通过透射电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱和X射线衍射对其组成和结构进行了系统研究,发现ILGS由多层石墨烯组成,表面富含缺陷。这些缺陷被1-辛基-3-甲基咪唑通过共价键修饰,形成类似鸟巢状的微结构,平均直径5 nm的Cu2O纳米颗粒在石墨片表面均匀分散。在0.1 mol·L-1碳酸氢钾水溶液中,研究了Cu2O/ILGS在不同电压下催化CO2电还原的性能。结果表明,Cu2O是主要活性中心并在CO2还原过程中被逐渐还原成铜,导致产物的法拉第效率随着反应时间而变,在-1.3V(vs RHE)电压下,乙烯的法拉第效率最高达到14.8%,其性能归因于Cu2O/ILGS复合材料中的鸟巢状微结构对Cu2O纳米颗粒的稳定作用。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 重质油国家重点实验室; 中国石油大学（华东）