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　　申請號：201610112521.5
　　申請人：大連理工大學
　　發明人：全燮 張宇晶 劉艷明 陳碩

　　摘要：本發明屬于電化學領域，涉及一種基于硼氮共摻雜納米金剛石的電化學還原CO2催化劑，該納米金剛石中摻雜劑氮含量為0～10at％、硼含量為0～5at％，晶粒尺寸10～500nm。本發明的硼氮共摻雜納米金剛石通過熱絲化學氣相沉積法在鎢絲溫度1900～2200℃、壓力200～2000Pa的條件下沉積10～20h制備，其中N2和CH4體積分數分別為2.5～25％，0.5～20％。該電化學還原CO2催化劑對電化學還原CO2反應具有電催化活性高、C2產物選擇性高以及材料穩定性好等優點，是一種性能優良、價格低廉的非金屬電催化材料，可應用于CO2資源化利用領域。 　　主權利要求：1.一種基于硼氮共摻雜納米金剛石的電化學還原CO2催化劑，其特征在于，該電化學還原CO2催化劑以玻碳、金屬或硅片為基底，其為含氮不大于10at％、含硼不大于5at％的晶粒尺寸為10～500nm的納米金剛石薄膜。
　　2.權利要求1所述的電化學還原CO2催化劑的制備方法，其特征在于，該電化 學還原CO2催化劑采用N2、B2H6、CH4和H2混合氣體通過熱絲化學氣相沉積 法在溫度為1900～2200℃、壓力為200～2000Pa的條件下沉積10～20h制備，其 中N2和CH4體積分數分別為不高于25％和0.5～20％，B2H6以H2稀釋，濃度 為1000～5000ppm，體積分數為不高于40％。
　　3.權利要求2制備的電化學還原CO2催化劑的應用，其特征在于，采用H-型 雙池反應器，H-型雙池反應器中間以質子交換膜隔離為陰極室和陽極室，H- 型雙池反應器密封；陰極室和陽極室均通有飽和CO2氣體，反應過程中持續 曝氣，氣體流量控制在10～50sccm；采用三電極體系，以電化學還原CO2催 化劑為工作電極，Pt電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，工作電極與 Pt電極的間距為1.5cm，參比電極靠近工作電極，反應溶液為0.1mol/L的 NaHCO3水溶液，工作電極的面積與反應溶液的體積比為1:5，施加的工作電 壓為-1.0～-2.0V；工作電極所在的陰極室進行磁力攪拌，反應室溫下進行；收 集氣相產物通過氣相色譜分析，液相產物通過離子色譜及氣相色譜分析。