多孔铜电极催化CO_2合成碳酸二甲酯的研究

采用氢气泡模板法制备了多孔铜作为电催化还原CO_2的电极材料。通过控制电镀时间、电镀液中十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的浓度及HCl的加入量实现了电极活性层厚度、孔径、孔隙率以及微观形貌的有效调节,并研究了其对CO_2电催化还原活性的影响。结果表明,电极层多孔铜厚度、孔径大小以及孔隙率对电极的催化活性有一定的影响,而多孔的形貌不是影响电极催化活性的关键因素。当电沉积时间为20 s、CTAB的加入量为10 mmol/L时,得到的孔隙率为60.261%的多孔铜电极具有最佳的CO_2电催化还原活性;将得到的多孔铜电极用于合成碳酸二甲酯(DMC),优化了DMC的合成反应温度及电还原电位。DMC产率在最优条件下可达到84%。

Synthesis of dimethyl carbonate from electro-reduction CO_2 on porous copper electrode