一种氮掺杂碳复合材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118910656A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410890470.3

    申请日:2024-07-04

    摘要: 本发明公开了一种氮掺杂碳复合材料的制备方法和应用,本发明所述材料的制备方法是,氮源、碳源糖类化合物分散在乙醇和水中,再于烘箱中烘干的过程中反应,同时去除水分和乙醇,冷却、清洗、干燥,在N2氛围下进行煅烧碳化,即制备完成。本发明催化剂主要成分为多孔碳,该氮掺碳复合材料表面具有丰富的孔隙结构。通过氮的掺杂可以提高复合材料的电导率和对电解液的浸润性。本发明原料易得,价格低廉,制备工艺简单,能耗较低,适合工业化生产。所制备的氮掺碳复合材料结构特殊,形貌特征鲜明,在作为电催化产过氧乙酸的催化剂时表现出良好的性能。

    一种锡掺杂氯氧铋电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118186474A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410297819.2

    申请日:2024-03-15

    摘要: 本发明公开了一种锡掺杂氯氧铋电催化剂及其制备方法和应用,本发明催化剂主要成分为氯氧铋和锡,通过简单水热的方式使其锡掺杂在氯氧铋中,控制锡元素在氯氧铋基底上的元素含量(2~10 at%)。本发明通过锡元素掺杂的方式改变了氯氧铋的电子结构,增强了氯氧铋在碱性条件下对过氧中间体的选择性,该催化剂达到了92.9%的优良电催化产双氧选择性,以及93.6%的法拉第效率,并且表现出来在长时间的电催化稳定性;有利于双氧水原位生产的进一步利用。

    一种生物质碳气凝胶电催化析氘材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114990618B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202210537347.4

    申请日:2022-05-18

    摘要: 本发明属于电催化材料领域,公开了一种生物质碳气凝胶电催化析氘材料的制备方法及应用。该析氘材料是通过对椴木进行化学药剂处理去除其中的木质素和半纤维素,冷冻干燥处理后再进行高温碳化处理,最后再通过化学还原法在碳气凝胶载体上沉积负载活性组分,即得本发明中的生物质碳气凝胶电催化析氘材料。本发明通过去除木质素和半纤维素使木材在天然生长时产生的层状多孔结构暴露了出来,从而将活性组分和碳气凝胶进行有效的结合,在析氘应用时可对电解质的传输、离子和气体的扩散起到积极的促进作用。本发明的析氘材料催化活性高、稳定性好,且原材料来源广泛、制备方法简单,有利于实现工业化规模生产。

    一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114990569B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202210537464.0

    申请日:2022-05-18

    摘要: 本发明属于电催化材料领域,公开了一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料及其制备方法和应用。该材料主要是一种负载Ru纳米团簇的碳化硼析氘电催化剂。具体是通过湿化学浸渍法将Ru前驱体负载于碳化硼上,最后通过H2还原法制备得到了该析氘电催化剂。本发明优点在于使用了耐化学腐蚀、耐高温氧化且硬度高的碳化硼载体,通过利用钌和碳化硼之间的协同作用来提升催化剂对水解离的能力。本发明的催化剂在碱性条件下性能优于商业Pt/C,并且可在大电流密度下保持长时间稳定性,生产成本仅为商业Pt/C催化剂的10%,经济适用性强,制备简单,适合产业的大规模应用。

    一种双功能电解反应装置
    15.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114059089B

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202111631462.X

    申请日:2021-12-29

    摘要: 本发明公开了一种双功能电解反应装置,属于电催化技术领域,该设备包括阳极槽、阳极电极片、阴极槽、阴极催化剂电极组,陶瓷隔膜和空气室,所述的阳极电极片在阳极槽底部,并设有外接电源接触点,阴极催化剂电极组在阴极槽底部,同样设有外接电源接触点,阴极催化剂电极组包括:导电层,催化剂层,隔离层和支撑层。该设备阳极可以生产氧气,达到净化空气的目的,阴极可以用于双氧水的制备,其原理是通过将氧气进行电化学还原,生成双氧水,该设备操作简单,成本低,制备的双氧水可以满足市场的杀菌要求,有很大的应用潜力。

    一种气泡法制备碳化硼基析氘电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115537870A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211207157.2

    申请日:2022-09-30

    摘要: 本发明属于电催化领域,公开了一种气泡法制备碳化硼基析氘电催化剂的制备方法及应用。该析氘电催化剂以纳米B4C为载体、以Pt金属为活性组分制备的。具体是在一定低温下通过气泡法还原Pt前驱体,被还原的Pt纳米粒子与纳米B4C之间具有金属‑载体相互作用,进而十分均匀的在纳米B4C载体上以纳米团簇的形式高度分散,并且Pt金属与纳米B4C之间的结合强度相较于活性炭更高。纳米B4C具有密度低、强度大、导电性好、高温稳定性以及耐化学腐蚀性等特点,在析氘反应中具有电荷输运快、气体易脱附和在电场环境下更稳定的优点。本发明的Pt/B4C析氘电催化剂催化活性高、稳定性好且制备方法简单,用于电催化析氘反应时电化学性能全方面优于商业Pt/C。

    一种双功能电解反应装置
    18.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114059089A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111631462.X

    申请日:2021-12-29

    摘要: 本发明公开了一种双功能电解反应装置,属于电催化技术领域,该设备包括阳极槽、阳极电极片、阴极槽、阴极催化剂电极组,陶瓷隔膜和空气室,所述的阳极电极片在阳极槽底部,并设有外接电源接触点,阴极催化剂电极组在阴极槽底部,同样设有外接电源接触点,阴极催化剂电极组包括:导电层,催化剂层,隔离层和支撑层。该设备阳极可以生产氧气,达到净化空气的目的,阴极可以用于双氧水的制备,其原理是通过将氧气进行电化学还原,生成双氧水,该设备操作简单,成本低,制备的双氧水可以满足市场的杀菌要求,有很大的应用潜力。

    一种基于微波作用下合成的碳气凝胶催化剂及其合成方法和应用

    公开(公告)号:CN113292061A

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202110591160.8

    申请日:2021-05-28

    IPC分类号: C01B32/05 C25B1/30 C25B11/075

    摘要: 本发明公开了一种基于微波作用下合成的碳气凝胶催化剂及其合成方法和应用,所述催化剂的制备方法是:以间苯二酚和甲醛为反应原料,以水为溶剂,将反应原料加入水中并调节pH至5~7之间后,将反应液体系置于微波辐射环境下进行反应,反应结束后烘干,所得固体转移至管式炉中于氮气气氛下焙烧,即制得所述碳气凝胶催化剂产品。本发明利用微波合成法代替常温搅拌法来制备碳气凝胶催化剂,优点在于操作简单、合成快速,通过控制微波合成碳气凝胶催化剂的时间,探究碳气凝胶催化剂电催化氧还原制备双氧水选择性的影响,本发明的催化剂具有较好的疏水和电催化效果,在催化制备双氧水的反应中具有良好的应用前景。

    一种氮掺杂碳包覆Ru纳米催化剂及其在电化学析氘反应中的应用

    公开(公告)号:CN112281176A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011146133.1

    申请日:2020-10-23

    摘要: 本发明公开了一种氮掺杂碳包覆Ru纳米催化剂及其在电化学析氘反应中的应用,所述催化剂为核壳结构,所述催化剂壳层为氮掺杂的多孔碳材料,所述催化剂核层为钌纳米粒子;所述催化剂的制备方法为:将有机氮化物、有机碳化物、致孔剂和钌盐于研钵中研磨混合均匀,然后在氮气气氛下高温煅烧,煅烧后的产物取出研磨均匀即可得到最终催化剂。本发明的氮掺杂碳包覆Ru纳米催化剂,通过氮的掺杂与钌形成碳包覆结构,这些氮掺杂的多孔碳结构可以与Ru金属形成良好的配位,改变了它们之间的电荷结构,增加活性位,从而提高催化剂对的制氘反应性能。催化剂制备流程一步完成,可快速产生氘气,同时具有良好的稳定性,具有广泛的应用前景。