CN116876005A - 用于电催化co2还原制co的气相扩散电极、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，将摩尔比为100:1～1:100的导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液，将混合溶液转移至基底上，在‑30℃‑50℃温度下反应1‑48h，获得气相扩散电极，本申请通过金属离子自引发导电聚合物单体原位生长的方法，形成了金属‑导电聚合物相扩散电极，由于导电聚合物的特性，该气相扩散电极可以提供较多的成核位点，在达到相似催化效果的同时，减少金属的使用量；其次，导电聚合物特殊的结构提高了电子的转移速率和电极表面CO2的吸附量，有利于提高产物选择性；最后，导电聚合物为有机大分子长链结构，可以通过交联来稳定其结合的基底、金属颗粒和金属‑配体络合物，提高电极的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电催化CO2还原技术领域，特别涉及一种用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法、用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极及应用。
背景技术
太阳能、风能、核能等新型清洁能源技术发展迅速，虽然还不足以取代化石能源，但是通过廉价高效的方式获取可再生电力已经成为现实。在这种背景下，电催化CO2还原，作为一种清洁且可控的能源转换技术，正在成为一种行之有效的CO2减排方案。
电催化CO2还原的发展前景非常广阔，同时也极具挑战。从反应机理方面考虑，CO2具有很强的化学惰性，因此CO2还原在热力学方面具有很大的挑战性，另一方面，该反应涉及大量基本步骤、反应物和中间体，在动力学方面也具有很大的挑战性。从生产方面考虑，目前电催化CO2还原通常使用水作为氢源，一方面CO2在水中的溶解度非常低，另一方面析氢反应(HER)的竞争抑制了CO2还原的选择性。因此，要想推动电化学还原CO2工业化，必须设计导电性更高、催化效果更好、稳定性更强的电极。
电催化CO2还原传统催化剂为金属基催化剂，根据其组成进行分类，主要包括：单金属催化剂，多金属催化剂，改性金属复合催化剂三种。其中，单金属催化剂产物的选择性与金属尺寸、形貌、暴露晶面等有很大的关系，多金属催化剂产物的选择性还与金属种类、比例、价态等有很大的关系，这两种催化剂对于制备过程有较高的要求，同时价格较为昂贵。金属复合催化剂价格相对低廉，对于制备过程的要求相对较低，但改性物质常为绝缘材料，催化剂导电性较差，需要额外增加导电炭黑。
电催化CO2还原传统的电极制备方法，是先合成粉体催化剂，再通过刮涂、滴涂或旋涂等方法负载到基底表面，催化剂与基底之间的粘结性较差，整体稳定性较差。
发明内容
鉴于此，有必要针对传统电极对电催化CO2还原制CO的选择性低、稳定差以及导电性差缺陷提供一种具有成本低、选择性高、导电性好、稳定性优异的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法及用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极及应用。
为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
本申请目的之一，提供了一种用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，包括下述步骤：
将摩尔比为100:1～1:100的导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液；
将所述混合溶液转移至基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
在其中一些实施例中，在进行将导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液的步骤之前，还包括下述步骤：将所述导电聚合物单体溶液和所述金属盐溶液于30℃至-18℃进行预恒温处理。
在其中一些实施例中，所述导电聚合物单体溶液通过下述方法制备得到：将导电聚合物单体加入酸性溶液中，混合均匀后得到所述导电聚合物单体溶液，所述导电聚合物单体与酸性溶液的摩尔比为50:1-1:50。
在其中一些实施例中，所述导电聚合物单体为苯胺类、吡咯类、噻吩类、吲哚类、吡啶类、咔唑类、多巴胺类、对苯乙炔类单体中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述酸性溶液的溶质包括盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸中的一种或多种；所述酸性溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述的金属盐包括硝酸银、次氯酸银、氯酸银、高氯酸银、氟化银、乙酸银、三氟乙酸银、三氟甲烷磺酸银、甲烷磺酸银、对甲苯磺酸银、氯金酸、硝酸锌、次氯酸锌、氯酸锌、高氯酸锌、硝酸钯、次氯酸钯、氯酸钯、高氯酸钯、硝酸镓中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述分散剂为异丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的一种或多种。
在其中一些实施例中，在进行将所述混合溶液转移至基底上，并在-30℃-50℃温度下反应1-48h获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的步骤之前，还包括下述步骤：使用水合有机溶剂对基底表面进行清洗处理。
在其中一些实施例中，在使用水合有机溶剂对基底表面进行清洗处理的步骤中，具体包括：在基底表面涂覆离子聚合物溶液自然风干，所述离子聚合物用量为0–1mg/cm2之间。
在其中一些实施例中，所述包括聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯碳膜、聚乙烯膜、无纺布、纤维素膜薄膜及其改性基底材料。
在其中一些实施例中，在将所述混合溶液转移至经疏水薄膜基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的步骤中，所述转移包括滴涂、喷涂、刮涂、旋涂中的一种。
本申请目的之二，还提供了一种用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，由所述的制备方法制备得到。
本申请目的之三，还提供了一种所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极在CO2电催化还原反应中的应用。
本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
本申请提供的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法、用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极及应用，将摩尔比为100:1～1:100的导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液，将所述混合溶液转移至基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，本申请用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，通过金属离子自引发导电聚合物单体原位生长的方法，形成了金属-导电聚合物一体式复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，由于导电聚合物的特性，该用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极可以提供较多的成核位点，在达到相似催化效果的同时，减少金属的使用量；其次，导电聚合物特殊的结构提高了电子的转移速率和电极表面CO2的吸附量，有利于提高产物选择性；最后，导电聚合物为有机大分子长链结构，可以通过交联来稳定其结合的基底、金属颗粒和金属-配体络合物，提高电极的稳定性。
另外，本发明中的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，具有制备简单、价格低廉、环境友好、高效稳定的特点，具有工业化大规模应用的前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法的步骤流程图。
图2为实施例1中基于金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的SEM示意图。
图3为实施例1中在不同电流下利用金属-导电聚合物复合电极催化还原产CO的选择性柱状图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
请参阅图1，为本实施例提供的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法的步骤流程图，包括下述步骤S110至步骤S120，以下详细说明各个步骤的实现方式。
步骤S110：将摩尔比为100:1～1:100的导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液。
在本实施例中，在进行将导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液的步骤之前，还包括下述步骤：将所述导电聚合物单体溶液和所述金属盐溶液于30℃至-18℃进行预恒温处理，降低反应速率，提高电极的均匀性。
在本实施例中，所述导电聚合物单体溶液通过下述方法制备得到：将导电聚合物单体加入酸性溶液中，混合均匀后得到所述导电聚合物单体溶液，所述导电聚合物单体与酸性溶液的摩尔比为50:1-1:50。
在本实施例中，所述导电聚合物单体为苯胺类、吡咯类、噻吩类、吲哚类、吡啶类、咔唑类、多巴胺类、对苯乙炔类单体中的一种或多种。
在本实施例中，所述酸性溶液的溶质包括盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸中的一种或多种；所述酸性溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。
在本实施例中，所述的金属盐包括硝酸银、次氯酸银、氯酸银、高氯酸银、氟化银、乙酸银、三氟乙酸银、三氟甲烷磺酸银、甲烷磺酸银、对甲苯磺酸银、氯金酸、硝酸锌、次氯酸锌、氯酸锌、高氯酸锌、硝酸钯、次氯酸钯、氯酸钯、高氯酸钯、硝酸镓中的一种或多种。
在本实施例中，所述分散剂为异丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的一种或多种。
本实施例提供的导电聚合物的主链通常具有共轭结构，其聚合过程大多是单环前体的氧化偶联，因此可以采用具有氧化性的金属盐代替引发剂原位引发聚合，通过对金属-导电聚合物复合电极的设计提升催化选择性及稳定性；导电聚合物为有机大分子长链结构，可以通过交联来稳定其结合的基底、金属颗粒和金属-配体络合物，提高电极的稳定性。
步骤S120：将所述混合溶液转移至基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
在本实施例中，在进行将所述混合溶液转移至基底上，并在-30℃-50℃温度下反应1-48h获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的步骤之前，还包括下述步骤：使用水合有机溶剂对基底表面进行清洗处理。
在本实施例中，在使用水合有机溶剂对基底表面进行清洗处理的步骤中，具体包括：在基底表面涂覆离子聚合物溶液自然风干，所述离子聚合物用量为0–1mg/cm2之间。
在本实施例中，所述包括聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯碳膜、聚乙烯膜、无纺布、纤维素膜薄膜及其改性基底材料。
在本实施例中，在将所述混合溶液转移至经疏水薄膜基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的步骤中，所述转移包括滴涂、喷涂、刮涂、旋涂中的一种。
本发明提供的金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极能够应用于CO2电催化还原制CO的反应体系中。
本申请上述实施例制备得到的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，通过金属离子自引发导电聚合物单体原位生长的方法，形成了金属-导电聚合物一体式复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，由于导电聚合物的特性，该用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极可以提供较多的成核位点，在达到相似催化效果的同时，减少金属的使用量；本申请上述实施例制备得到的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极能够应用于CO2电催化还原制CO的反应体系中，可以提高催化剂表面CO2吸附量，同时导电聚合物特殊的结构，提高了电子传导速率，增加了电子还原CO2或中间体的机会，提高CO2还原制CO的选择性，实现二氧化碳的循环经济利用和转化。
以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。
实施例1
本实施例提供的一种用于电催化CO2还原制CO的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，包括如下步骤：
(1)配置苯胺单体溶液(A溶液)：取0.8mmol乙酸溶液，加入0.4mmol苯胺，再加入200μL异丙醇，搅拌混合均匀，进行预冷处理2h；
(2)配置硝酸银溶液(B溶液)：取0.1mmol硝酸银溶液，加入100μL异丙醇，进行预冷处理2h；
(3)将实施例1中的溶液A和溶液B进行均匀混合，迅速滴加到PTFE碳膜表面进行金属离子自引发原位聚合反应，反应温度为0℃，反应时间为12h，制备得到银-聚苯胺复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，标记为AgNO3(1)-PANI(4)-nafion0-PTFE(C)复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
表1实施例1制备的催化剂样品在不同电流下的电催化性能。
| 电流/mA | 100 | 200 | 300 |
| CO法拉第效率/％ | ＞94.9 | ＞95.4 | ＞93.3 |
请参阅图2，为本实施例1中基于金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的SEM示意图，图3为实施例1中在不同电流下利用金属-导电聚合物复合电极催化还原产CO的选择性柱状图。
实施例2
本实施例提供的一种用于电催化CO2还原制CO的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，包括如下步骤：
(1)配置苯胺单体溶液(A溶液)：取0.8mmol乙酸溶液，加入0.4mmol苯胺，再加入200μL异丙醇，搅拌混合均匀，进行预冷处理2h；
(2)配置硝酸银溶液(B溶液)：取0.1mmol硝酸银溶液，加入100μL异丙醇，进行预冷处理2h；
(3)配置Nafion溶液：取30μL Nafion分散于1000μL异丙醇中，滴加在4×4cm2PTFE碳膜基底上；
(4)将实施例2中的溶液A和溶液B进行均匀混合，迅速滴加到PTFE碳膜表面进行金属离子自引发原位聚合反应，反应温度为0℃，反应时间为12h，制备得到银-聚苯胺复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，标记为AgNO3(1)-PANI(4)-nafion30-PTFE(C)复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
表2实施例2制备的催化剂样品在不同电流下的电催化性能。
| 电流/mA | 100 | 200 | 300 |
| CO法拉第效率/％ | ＞91.4 | ＞92.1 | ＞90.3 |
实施例3
本实施例提供的一种用于电催化CO2还原制CO的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，包括如下步骤：
(1)配置苯胺单体溶液(A溶液)：取0.8mmol乙酸溶液，加入0.4mmol苯胺，再加入200μL异丙醇，搅拌混合均匀，进行预冷处理2h；
(2)配置硝酸银溶液(B溶液)：取0.1mmol硝酸银溶液，加入100μL异丙醇，进行预冷处理2h；
(3)配置Nafion溶液：取10μL Nafion分散于1000μL异丙醇中，滴加在4×4cm2PTFE碳膜基底上；
(4)将实施例3中的溶液A和溶液B进行均匀混合，迅速滴加到PTFE碳膜表面进行金属离子自引发原位聚合反应，反应温度为0℃，反应时间为12h，制备得到银-聚苯胺复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，标记为AgNO3(1)-PANI(4)-nafion10-PTFE(C)复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
表3实施例3制备的催化剂样品在不同电流下的电催化性能。
| 电流/mA | 100 | 200 | 300 |
| CO法拉第效率/％ | ＞88.6 | ＞91.7 | 88.8 |
实施例4
本实施例4提供的一种用于电催化CO2还原制CO的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，包括如下步骤：
(1)配置苯胺单体溶液(A溶液)：取0.8mmol乙酸溶液，加入0.4mmol苯胺，再加入200μL异丙醇，搅拌混合均匀，进行预冷处理2h；
(2)配置三氟甲基磺酸银溶液(B溶液)：取0.1mmol三氟甲基磺酸银溶液，加入100μL异丙醇，进行预冷处理2h；
(3)将实施例4中的溶液A和溶液B进行均匀混合，迅速滴加到PTFE碳膜表面进行金属离子自引发原位聚合反应，反应温度为0℃，反应时间为12h，制备得到银-聚苯胺复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，标记为AgOTf(1)-PANI(4)-nafion0-PTFE(C)复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
表4实施例4制备的催化剂样品在不同电流下的电催化性能。
| 电流/mA | 100 | 200 | 300 |
| CO法拉第效率/％ | ＞93.7 | ＞94.1 | ＞91.5 |
实施例5
本实施例提供的一种用于电催化CO2还原制CO的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，包括如下步骤：
(1)配置苯胺单体溶液(A溶液)：取0.8mmol乙酸溶液，加入0.4mmol苯胺，再加入200μL异丙醇，搅拌混合均匀，进行预冷处理2h；
(2)配置硝酸银溶液(B溶液)：取0.0625mmol硝酸银溶液，加入100μL异丙醇，进行预冷处理2h；
(3)将实施例5中的溶液A和溶液B进行均匀混合，迅速滴加到PTFE碳膜表面进行金属离子自引发原位聚合反应，反应温度为0℃，反应时间为12h，制备得到银-聚苯胺复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，标记为AgNO3(1)-PANI(64)-nafion0-PTFE(C)复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
表5实施例5制备的催化剂样品在不同电流下的电催化性能
| 电流/mA | 100 | 200 | 300 |
| CO法拉第效率/％ | ＞90.2 | ＞95.1 | ＞93.5 |
对比例1
取0.8mmol乙酸溶液、0.4mmol聚苯胺、0.1mmol AgNO3和10μL Nafion溶液，分散于1000μL异丙醇中，滴加在4×4cm2 PTFE碳膜基底上，获得非原位聚合银-聚苯胺复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，在相同的电解池上按相同的操作条件进行性能评估。
由于非原位聚合银-聚苯胺复合催化剂与基底粘结性太差，在气相扩散电解池中无法进行实验。
效果验证
采用气相扩散电解池作为CO2催化还原反应装置对本发明实施例1-5及对比例1的金属-导电聚合物复合电极进行性能评价，具体测定条件为：
CO通过在线气相色谱(GC2014，Shimadzu，Japan)来检测，取样间隔40min。
气相扩散电解池CO2电还原性能测试：
(1)参比电极：汞-氧化汞电极；
(2)对电极：铂片电极；
(3)工作电极：金属-导电聚合物复合电极(1×1cm2)；
(4)电解液：1M KOH溶液；
(5)离子交换膜：Fumasep FAA-3-PK-130；
(6)CO2流速：20sccm；
法拉第效率(FE)计算：
对于气态产物，我们通常采用气相色谱仪进行定量分析，法拉第效率计算公式为：其中：
公式中，z为转移电子数；F为法拉第常数(96485C·mo1-1)；C为产物的浓度(ppm×10-6)；v为进入色谱气体流速(m3·s-1)；P为色谱进样环的压力(Pa)；j为电流密度(A)；R为理想气体常数(8.314J·mol-1·K-1)；T为色谱进样环的温度(K)。
通过实施例1-5和对比例1可以看出，本发明提供的金属-导电聚合物复合电极用于电催化CO2制CO工艺时，反应的选择性和电极的稳定性都有大幅提升。
可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，仅具体描述了本申请的技术原理，这些描述只是为了解释本申请的原理，不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
将摩尔比为100:1～1:100的导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液；
将所述混合溶液转移至基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极。
2.如权利要求1所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，在进行将导电聚合物单体溶液与金属盐溶液混合并加入分散剂形成混合溶液的步骤之前，还包括下述步骤：将所述导电聚合物单体溶液和所述金属盐溶液于30℃至-18℃进行预恒温处理。
3.如权利要求1所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物单体溶液通过下述方法制备得到：将导电聚合物单体加入酸性溶液中，混合均匀后得到所述导电聚合物单体溶液，所述导电聚合物单体与酸性溶液的摩尔比为50:1-1:50。
4.如权利要求3所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物单体为苯胺类、吡咯类、噻吩类、吲哚类、吡啶类、咔唑类、多巴胺类、对苯乙炔类单体中的一种或多种。
5.如权利要求3所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液的溶质包括盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸中的一种或多种；所述酸性溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，所述的金属盐包括硝酸银、次氯酸银、氯酸银、高氯酸银、氟化银、乙酸银、三氟乙酸银、三氟甲烷磺酸银、甲烷磺酸银、对甲苯磺酸银、氯金酸、硝酸锌、次氯酸锌、氯酸锌、高氯酸锌、硝酸钯、次氯酸钯、氯酸钯、高氯酸钯、硝酸镓中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，所述分散剂为异丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，在进行将所述混合溶液转移至基底上，并在-30℃-50℃温度下反应1-48h获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的步骤之前，还包括下述步骤：使用水合有机溶剂对基底表面进行清洗处理。
9.如权利要求8所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，在使用水合有机溶剂对基底表面进行清洗处理的步骤中，具体包括：在基底表面涂覆离子聚合物溶液自然风干，所述离子聚合物用量为0–1mg/cm2之间。
10.如权利要求1或8所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，所述包括聚四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯碳膜、聚乙烯膜、无纺布、纤维素膜薄膜及其改性基底材料。
11.如权利要求1所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的制备方法，其特征在于，在将所述混合溶液转移至经疏水薄膜基底上，在-30℃-50℃温度下反应1-48h，获得金属-导电聚合物复合用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极的步骤中，所述转移包括滴涂、喷涂、刮涂、旋涂中的一种。
12.一种用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极，其特征在于，由权利要求1至11任一项所述的制备方法制备得到。
13.一种如权利要求12所述的用于电催化CO2还原制CO的气相扩散电极在CO2电催化还原反应中的应用。
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