表面重构的铜催化剂及制备和在CO2电还原中的应用

    公开(公告)号:CN115110111B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202210835624.X

    申请日:2022-07-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种表面重构的铜催化剂及制备和在CO2电还原中的应用,所述铜催化剂通过酸性高价态金属离子溶液对铜箔进行表面重构,获得的活性位点为具有Cu(100)、Cu(110)和Cu(111)三种晶面的、规则排布的沟壑结构及纳米团簇。所述铜催化剂的制备方法包括:将清洗后的铜箔置入加酸的高价金属盐溶液中发生氧化还原反应进行表面重构;清洗表面重构后的铜箔并干燥后获得。所述铜催化剂的应用包括:将铜催化剂放入CO2饱和的阴极电解液中,采用恒电位电解,持续通入CO2进行电还原,得到CH4和C2H4两种烃类产物。本发明的催化剂烃类产物选择性好、价值高,制备原料易得、制备方法简单、过程可控性强、成本低。

    原位磷化的木质素制环烷烃催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114797914B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202210364145.4

    申请日:2022-04-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种原位磷化的木质素制环烷烃催化剂及其制备方法与应用,催化剂以Cu‑Mg‑Al水滑石为前驱体,经煅烧、还原得到Cu/CuMgAlOx中间体,而后经原位磷化制成。制备方法具体包括:将含Cu2+、Mg2+、Al3+的混合溶液和NaOH溶液分别滴入Na2CO3溶液中,控制混合液的温度和pH,将之沉淀;滴加结束后,在搅拌状态下将混合液老化、过滤、洗涤、干燥后得前驱体;将前驱体研磨成粉末,然后煅烧得金属氧化物;将金属氧化物还原活化得中间体,将红磷与中间体的混合粉末在惰性气氛中原位磷化即得催化剂。催化剂对木质素转化过程中环醇类中间体的深度脱氧具有高催化活性,提高了产物中环烷烃的产率和选择性。

    一种CO2捕集与电再生同步转化系统及方法

    公开(公告)号:CN114645290B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202210184705.8

    申请日:2022-02-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种CO2捕集与电再生同步转化系统及方法,系统包括CO2捕集子系统和CO2电再生同步转化子系统;CO2捕集子系统利用吸收液捕集CO2并生成捕集液;CO2电再生同步转化子系统包括阳极室、阴极室以及位于中间的平衡室;阳极室内设有阳极电极,阳极室还设有进样口和出样口;阴极室内设有阴极电极,阴极室还设有进样口和出样口;平衡室设有出样口;阳极室的进样口与CO2捕集子系统的捕集液出口相连,阳极室的出样口与阴极室的进样口相连,用于将阳极氧化再生的CO2引入到阴极室进行电还原;平衡室的出样口与CO2捕集子系统的吸收液的进口连接。本发明系统能自循环且稳定运行,实现了CO2捕集、再生与转化。

    利用废弃物自供氢气和溶剂的生物质炼制方法及系统

    公开(公告)号:CN114477083B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202210249582.1

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用废弃物自供氢气和溶剂的生物质炼制方法及系统,方法包括:对生物质炼制,将炼制后的混合浆料分离,获得目标产品和有机废弃物;将有机废弃物气化,获得氢气和二氧化碳的混合气;将氢气和二氧化碳的混合气通入电化学反应装置,二氧化碳经电还原转化为溶剂同时获得纯化后的氢气;将溶剂及纯化后的氢气回用于生物质炼制,形成循环。本发明利用生物质炼制产生的有机废弃物自供炼制过程所需的氢气和溶剂,实现了生物质全组分利用,原子利用率高,避免了传统的生物质气化和气化产生的二氧化碳热转化存在的诸多问题,适用于任何能产生有机废弃物的生物质炼制过程,运行成本低、经济效益好。

    一种CO2捕集与电再生同步转化系统及方法

    公开(公告)号:CN114645290A

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210184705.8

    申请日:2022-02-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种CO2捕集与电再生同步转化系统及方法,系统包括CO2捕集子系统和CO2电再生同步转化子系统;CO2捕集子系统利用吸收液捕集CO2并生成捕集液;CO2电再生同步转化子系统包括阳极室、阴极室以及位于中间的平衡室;阳极室内设有阳极电极,阳极室还设有进样口和出样口;阴极室内设有阴极电极,阴极室还设有进样口和出样口;平衡室设有出样口;阳极室的进样口与CO2捕集子系统的捕集液出口相连,阳极室的出样口与阴极室的进样口相连,用于将阳极氧化再生的CO2引入到阴极室进行电还原;平衡室的出样口与CO2捕集子系统的吸收液的进口连接。本发明系统能自循环且稳定运行,实现了CO2捕集、再生与转化。

    利用废弃物自供氢气和溶剂的生物质炼制方法及系统

    公开(公告)号:CN114477083A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210249582.1

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用废弃物自供氢气和溶剂的生物质炼制方法及系统,方法包括:对生物质炼制,将炼制后的混合浆料分离,获得目标产品和有机废弃物;将有机废弃物气化,获得氢气和二氧化碳的混合气;将氢气和二氧化碳的混合气通入电化学反应装置,二氧化碳经电还原转化为溶剂同时获得纯化后的氢气;将溶剂及纯化后的氢气回用于生物质炼制,形成循环。本发明利用生物质炼制产生的有机废弃物自供炼制过程所需的氢气和溶剂,实现了生物质全组分利用,原子利用率高,避免了传统的生物质气化和气化产生的二氧化碳热转化存在的诸多问题,适用于任何能产生有机废弃物的生物质炼制过程,运行成本低、经济效益好。

    负载型磷酸铁锂基催化剂及其制备与应用

    公开(公告)号:CN118558345A

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202410614574.1

    申请日:2024-05-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种负载型磷酸铁锂基催化剂及其制备与应用,制备方法包括:将废弃磷酸铁锂电池放电后拆解,获得由磷酸铁锂、导电剂、粘结剂和集流体构成的正极片,其上沾附电解质;采用热解法将电解质、及磷酸铁锂与集流体之间的粘结剂和导电剂转化为碳,并使磷酸铁锂从集流体上脱落,得到原位掺碳的磷酸铁锂粉末;称取金属盐,制备金属盐溶液,将金属盐溶液浸渍到原位掺碳的磷酸铁锂粉末上;将浸渍有金属盐的原位掺碳的磷酸铁锂粉末进行热解、还原,得到负载型磷酸铁锂基催化剂,解决了现有废弃动力电池回收工艺流程冗杂且耗能高的问题。所得负载型磷酸铁锂基催化剂可直接热催化废塑料获得高价值芳烃产物,无需添加溶剂及外部氢气。

    CO2电还原制甲烷的刻蚀铜催化剂及其制备与应用

    公开(公告)号:CN115216792A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210835625.4

    申请日:2022-07-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种CO2电还原制甲烷的刻蚀铜催化剂及其制备方法与应用,所述催化剂以商业铜箔为主体,通过电刻蚀得到活性位点,所述活性位点为Cu(111)晶面。所述制备方法包括:对商业铜箔酸洗去除表面杂质和氧化层;将酸洗后的铜箔放入酸性电解液中进行恒电位刻蚀;清洗刻蚀后的铜箔,而后在惰性气氛下真空干燥而获得。所述应用包括:向阴极电解池中通入CO2,对电解液预饱和,并对工作电极进行活化处理;在持续通入CO2的情况下,采用恒电位电解,将CO2电还原为甲烷。本发明的催化剂制备方法简单、催化活性高,可实现电催化CO2还原制备甲烷,并具有较高的选择性。

    利用废弃电路板电还原CO2制合成燃料的方法

    公开(公告)号:CN114737218A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210362535.8

    申请日:2022-04-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用废弃电路板电还原CO2制合成燃料的方法,包括:预处理废弃电路板,使金属活性位点裸露;将预处理后的废弃电路板用作阴极,在电解池中进行电还原CO2,以制备合成燃料。本发明通过对废弃电路板预处理裸露金属活性位点,用作阴极电极电还原CO2制备合成燃料,提高了产物的价值,实现了废弃物的再利用同时降低了电还原CO2的成本。废弃电路板中金属含量高,特别是铜基电路板中铜的比重大,可利用铜催化CO2电还原制备多碳产物,效果优异,同时电路板中的Fe、Sn、Ni等其他金属也能催化CO2电转化,共同促进CO2电还原获得合成燃料。

    CO2电还原制乙烯催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115418666A

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202211025503.5

    申请日:2022-08-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种CO2电还原制乙烯催化剂及其制备方法与应用,所述催化剂通过氧化亚铜和富氮前驱体原位煅烧制得,具有催化CO2电还原为乙烯的CuO(111)晶面、以及用于增强CO2吸附、活化并稳定的氧空位结构和表面富氮物种。所制备的催化剂颗粒尺寸小、分散度高,增加催化剂表面催化活性位点,应用在CO2电还原制乙烯中,可促进对关键中间体*CO的吸附,氧空位能增强催化剂表面的电荷转移从而降低CO2的活化能垒及C‑C偶联势垒,更有益于乙烯的生成,并具有较高的产物选择性。

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