储能、碳封存及新能源循环：利用无法消纳而会被浪费掉的垃圾电能电解二氧化碳和水生成甲醇存储,实现化学能储存；实现二氧化碳封存。当用户需要电力供应时,醇燃料电池按需发电满足人类需求。二氧化碳、甲醇存储对环境要求比氢气存储简单、经济、安全；并实现碳的零排放。同时将其它途径产生的二氧化碳,以及空气中的二氧化碳实现碳封存；比地质碳封存安全、有经济效益。有经济效益才能真正运行。垃圾电能电解二氧化碳和水产生甲醇,实现了甲醇循环的闭环。醇的储存为人类提供随时可使用能源,解决人类的能源危机。碱性电解槽；碱性双极性电解槽；固体电解质电解槽。

本发明公开一种电催化剂及其制备方法与应用。所述电催化剂包括MXene基底和生长于所述MXene基底上的CoSe,所述CoSe中具有硒空位,所述CoSe中共掺杂有N原子、B原子和F原子。本发明在所述MXene上生长的二维结构的CoSe具有大的比表面积,从而提高电催化性能；所述CoSe中具有丰富的硒空位,如此不仅暴露了更多的活性位点,而且使中心Co离子的自旋态更有活性；将N原子、B原子和F原子共掺杂于CoSe中,可以进一步增加活性位点数量,提高电负性,从而进一步增强捕获质子的能力。

本发明公开了一种单原子金属-氮掺杂炭气凝胶电催化剂的制备方法,目的是满足电催化领域对大规模制备低成本、高活性单原子电催化剂的迫切需求。技术方案是先采用含有醛基的醛类有机物、多羟基苯化合物或多胺基苯化合物制备有机溶液或溶胶A；采用无机金属盐、能与无机金属盐生成络合物或者能催化金属盐离子形成金属阳离子溶胶的有机物制备金属络合物溶液或溶胶B；将A和B混合加热得到金属掺杂有机物凝胶C；去除C中的液体得到金属掺杂有机物气凝胶；将金属掺杂有机物气凝胶裂解得到单原子金属-氮掺杂炭气凝胶电催化剂。本发明避免了酸洗步骤,活性位点在裂解过程中原位一步生成,简单成本低,且采用本发明制备的电催化剂催化活性非常高。

本发明涉及电化学技术领域,尤其涉及一种铜及其氧化物异质结纳米带及其制备方法与应用。本发明的一种铜及其氧化物异质结纳米带,包括：铜单质和氧化亚铜；所述铜单质和所述氧化亚铜形成异质结构。本发明公开了一种铜及其氧化物异质结纳米带对二氧化碳的还原催化效果好,可以有效地将二氧化碳选择性的还原C～(2+)产物。

本发明公开了一种铋基材料及其制备方法和应用。该铋基材料的制备方法包括如下步骤：将磷酸铋经电化学还原法制备得到纳米铋基材料即可。采用本发明的制备方法制得的铋基材料具有较高的氧原子嵌入量,在电催化还原CO-(2)的过程中,能够在保证甲酸的法拉第效率同时,还具有较高的能量利用率并且具有良好的催化稳定性。

本发明提供了一种无金属分子催化剂,包括碳纳米管,和负载于碳纳米管表面的乙二胺四乙酸分子体系。本发明首次开发出无金属的分子催化剂材料。EDTA分子中富含路易斯碱活性位点,并且活性位点单一。CNT作为良好的电子导体能够在电化学反应中为EDTA分子提供CO-(2)还原反应所需的电子。EDTA分子和CNT通过酯键进行连接,所以EDTA分子被牢固的锚定在CNT表面,即使在电化学循环后,EDTA分子也能稳定的存在,故该催化剂表现出很好的稳定性。电化学测试结果表明,当电压为-1.3V时,CH-(4)的法拉第效率最高,达到61.6％,分电流密度为-16.5mA cm～(-2),超越大部分文献报道的Cu基催化剂。

本发明属于二氧化碳电化学还原催化剂领域,具体涉及一种回收铅材料用于二氧化碳还原制甲酸盐的方法,包括以下步骤：(1)将废旧铅酸电池拆分得到负极片,将负极片处理后得到含铅的极板材料；(2)将极板材料负载在集流体上获得含铅的电极；(3)以含铅的电极为工作电极,在密闭三电极体系中持续通入二氧化碳进行二氧化碳电催化反应,获得甲酸盐。本发明制备了一种能够高效将二氧化碳电催化为甲酸盐的催化剂,其电催化二氧化碳还原为甲酸盐的性能达到了95％以上,远远优于块体铅,具有广阔的市场价值。

本发明公开了一种SnS-(2-x)O-(x)/CC纳米片阵列的制备方法及应用,包括：将SnCl-(4)·5H-(2)O和硫代乙酰胺加入水中,搅拌混合均匀,得到混合液；将混合液和碳纸转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中,在水热反应,反应完毕后,自然冷却至室温,收集产物,分别用纯水和乙醇洗三次,真空干燥,得到SnS-(2)/CC；将SnS-(2)/CC加入马弗炉中,煅烧,得到SnS-(2-x)O-(x)/CC纳米片阵列。本发明制备了具有表面氧改性的SnS-(2)纳米片阵列,用于将CO-(2)电还原为甲酸盐和合成气(CO和H-(2))；表面注氧工程实现了Sn活性位点的暴露和最佳的Sn电子态,从而增强了CO-(2)的吸附和活化。SnS-(2)纳米片上的表面注氧显着提高了CO-(2)还原为甲酸盐和合成气(CO和H2)的电催化活性。

本发明提供了一种表面氨基修饰的Cu@NH-(2)纳米催化剂的制备方法,包括：S1)将铜盐水溶液、无机酸与水合肼混合后,得到前驱体；S2)将所述前驱体经原位电还原后,得到表面氨基修饰的Cu@NH-(2)纳米催化剂。与现有技术相比,本发明利用原位电还原制备表面氨基修饰的Cu@NH-(2)纳米催化剂,制备方法简单,易于大量合成,成本低廉,且引入表面氨基来改善铜基催化剂,可提高其催化电化学还原一氧化碳反应的活性与乙酸选择性,同时具有较好的催化稳定性。

本发明涉及电催化技术领域,尤其涉及一种金属锡修饰的二氧化铈纳米棒材料及其制备方法与应用。本发明公开了一种金属锡修饰的二氧化铈纳米棒材料,该材料通过锡源调节二氧化铈的电子结构使其能够催化二氧化碳达到产甲酸的目的,且在-1.1Vvs.RHE下甲酸的法拉第效率可以达到81.28％,电催化性能优异。