一种除氟材料、制备及其应用

    公开(公告)号:CN106975456B

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN201710341598.4

    申请日:2017-05-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种除氟材料,包括金属有机框架材料,所述的金属有机框架材料表面和/或孔隙内分散有金属氢氧化物;所述的金属氢氧化物为Mg(OH)2、M(OH)3和Zr(OH)4中的至少一种;所述的M为三价金属元素。本发明还公开了一种金属有机框架材料在180‑260℃活化后再置于溶解有镁的水溶性盐、M的水溶性盐和锆的水溶性盐的溶液中,随后采用固定剂调控体系pH为8.0‑9.5,搅拌反应后固液分离、洗涤、干燥得所述的除氟材料。此外,本发明还公开了一种除氟材料在硫酸锌溶液的除氟的应用。该除氟材料的制备方法简单,所制备的材料具有大的比表面积和分散均匀的金属基团,对氟离子的亲和性好,且具有很高的选择性,除氟效率高。

    一种锌空气电池氧化锌负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107123804B

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201710406273.X

    申请日:2017-06-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种锌空气电池氧化锌负极材料及其制备方法。所述氧化锌负极材料具有双包覆层结构;所述双包覆层结构为:在氧化锌与外包覆层之间还均匀分布有内包覆层;所述内包覆层为聚合物包覆层;所述聚合物包覆层中所用聚合物选自耐强碱的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物中的一种;所述外包覆层为氢氧化铟和/或二氧化锡层。其制备方法是用硅烷偶联剂对氧化锌表面进行表面改性,而后用环六亚甲基四胺沉积金属氧化物和/或氢氧化物,实现外包覆层的均匀包覆。本发明有效解决了枝晶生长、形变,以及Zn/ZnO晶型转变产生的体积膨胀造成的包覆层易于破碎崩塌的问题;得到了倍率性能优良、循环寿命长的成品。

    一种改性氧化锌及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107591590B

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201710784359.6

    申请日:2017-09-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种改性氧化锌及其制备方法和应用,特别涉及一种用于碱性锌空气二次电池的锌负极材料,属于空气电池领域。所述改性氧化锌包括氧化锌内核、第一包覆层、第二包覆层;所述第一包覆层包覆在氧化锌内核上;所述第二包覆层包覆在第一包覆层上,所述第一包覆层的材质为C、第二包覆层的材质为钛的亚氧化态化合物。其制备方法为:现在氧化锌表面通过原位生成一层酚醛树脂,然后再包覆一层钛基有机—无机混合凝胶,接着在760~880℃反应,得到所设计结构的产物。该产物用作碱性锌空气二次电池的锌负极活性材料时,表现出优异的电化学性能。本发明材料结构设计合理、制备工艺简单,所得产品性能优良,便于大规模的工业化应用。

    一种纳米复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108777293A

    公开(公告)日:2018-11-09

    申请号:CN201810509494.4

    申请日:2018-05-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明特别是涉及一种纳米复合材料及其制备方法和应用。所述纳米复合材料包括粒度为200~600nm的纳米氧化锌和粒度为10~30nm的其他金属纳米氧化物;由纳米氧化锌和其他金属纳米氧化物组成的混合物中,纳米氧化锌的质量百分含量为70%~95%;他金属纳米氧化物的质量百分含量为5%~30%。其制备方法包括加入还原剂,采用溶剂热法结合快速冷却技术得到产品。本发明制备工艺简单,所得产品组装成电池后,在1C的倍率下循环120圈,平均比容量为625mAh g-1,库伦效率高达94.8%,具有优良的抗腐蚀性能。通过本发明可以提高锌负极抗腐蚀性能,有利于锌基二次电池的市场化。

    一种利用铝电解槽阴极炭块碱性浸出液生产冰晶石的方法

    公开(公告)号:CN106587122B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201611163798.7

    申请日:2016-12-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种用铝电解槽阴极炭块碱性浸出液制取冰晶石的方法,属于一种冰晶石的制备方法。本发明将铝电解槽阴极炭块磨细至一定粒度,与碱液混合调浆、在加热温度为20~90℃下搅拌浸出,然后过滤得到第一滤液和第一滤渣,向第一滤液中加入氟化钠和少量Na3AlF6固体,接着控制通入富NH3气体或加入NH4F的速率,在加热搅拌作用下生成沉淀,反应结束,过滤得到第二滤液和第二滤渣,第二滤渣在100~150℃下干燥得到冰晶石产品。本发明通过碱浸取代酸浸,降低了生产过程对设备的要求,并且减少了浮选等处理过程,以及氟化氢的吸收过程,简化了处理工艺;未使用高温处理工艺,降低了能耗;通过加入晶种,控制气流速率的条件下生成了粒度均匀的高质量冰晶石。本发明工艺简单、闭路循环、资源利用率高、无二次污染。

    一种纳米金属/碳复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108671924A

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201810508430.2

    申请日:2018-05-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米金属/碳复合材料及其制备方法和应用,该纳米复合材料以无定形碳球为骨架,金属单质均匀地嵌入在碳层中,形成粒度在100~500nm的球状颗粒。其中无定形碳球具有疏松多孔的结构,比表面积在300~1000m2/g之间,量子级金属单质粒径在3~10nm之间。无定形碳球中的多孔结构提供了大量的活性位点,有利于氧气吸附和析出动力学反应的进行,同时嵌在碳层中的金属单质可以提高碳材料氧析出的催化活性。该纳米复合材料作为催化剂使用时显示出了较好的催化活性,相对于现有制备催化剂的方法,本发明具有成本低、催化性能优异的特点,适合大规模的市场化应用。

    一种锌空气电池用多孔锌锡合金负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105489970B

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201610007963.3

    申请日:2016-01-06

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种锌空气电池用多孔锌锡合金负极材料及其制备方法,属于新能源技术开发领域。本发明所述多孔锌锡合金负极材料由泡沫镍基底以及均匀包覆在泡沫镍基底上的锌锡合金镀层组成;所述锌锡合金镀层中锡、锌均匀分布且锡锌的摩尔比为0.01‑0.20:1。本发明以泡沫镍为阴极,在含有络合剂的电镀液中进行电镀,得到所述多孔锌锡合金负极材料;所述含有络合剂的电镀液选自焦磷酸盐体系电镀液、葡萄糖酸盐体系电镀液、柠檬酸盐体系电镀液、酒石酸体系电镀液中的一种。本发明所述材料结构设计合理,制备工艺简单,便于大规模的工业化应用和生产。

    一种改性氧化锌及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107591590A

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201710784359.6

    申请日:2017-09-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种改性氧化锌及其制备方法和应用,特别涉及一种用于碱性锌空气二次电池的锌负极材料,属于空气电池领域。所述改性氧化锌包括氧化锌内核、第一包覆层、第二包覆层;所述第一包覆层包覆在氧化锌内核上;所述第二包覆层包覆在第一包覆层上,所述第一包覆层的材质为C、第二包覆层的材质为钛的亚氧化态化合物。其制备方法为:现在氧化锌表面通过原位生成一层酚醛树脂,然后再包覆一层钛基有机—无机混合凝胶,接着在760~880℃反应,得到所设计结构的产物。该产物用作碱性锌空气二次电池的锌负极活性材料时,表现出优异的电化学性能。本发明材料结构设计合理、制备工艺简单,所得产品性能优良,便于大规模的工业化应用。

    一种从铝电解槽废旧的阴极炭块中回收炭和电解质的水浸-浮选方法

    公开(公告)号:CN105926007B

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201610363882.7

    申请日:2016-05-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种从铝电解槽废旧的阴极炭块中回收炭和电解质的水浸‑浮选方法,包括以下步骤:步骤(1):将阴极炭块破碎、粉磨;步骤(2):将步骤(1)处理后获得的阴极炭粉在水中浸出后过滤得到滤饼A1和滤液B1;向滤液B1中投加沉淀剂,过滤得到滤饼A2和滤液B2;步骤(3):将滤饼A1和滤饼A2,浮选介质及浮选药剂混合调浆,浮选、分离得到炭和电解质;所述的浮选药剂包括捕收剂、起泡剂和调节剂;其中,所述的捕收剂由质量比为0.65‑0.75:0.25‑0.35的捕收剂C1和捕收剂C2组成;捕收剂C1选自煤焦油、重油、煤油、柴油中的至少一种,捕收剂C2选自十二胺、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。本发明实现了从废旧阴极炭块中有效的分离回收炭粉和电解质。

    一种从铝电解槽废旧的阴极炭块中回收炭和电解质的方法

    公开(公告)号:CN105821445B

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201610362843.5

    申请日:2016-05-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种从铝电解槽废旧的阴极炭块中回收炭和电解质的方法,包括以下步骤:步骤(1):将阴极炭块破碎、粉磨;步骤(2):将步骤(1)处理后获得的阴极炭粉在碱液中搅拌、浸出,随后过滤得到滤饼A1和滤液B1;向滤液B1中投加沉淀剂,过滤得到滤饼A2和滤液B2;步骤(3):将滤饼A1和滤饼A2、浮选介质及浮选药剂混合调浆,浮选、分离得到炭和电解质;所述的浮选药剂包括捕收剂、起泡剂和调节剂,所述的捕收剂由质量比为0.65‑0.75∶0.25‑0.35的捕收剂C1和捕收剂C2组成;捕收剂C1选自煤焦油、重油、煤油、柴油中的至少一种,捕收剂C2选自十二胺、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种。本发明实现了从废旧阴极炭块中有效分离回收炭粉和电解质。

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