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公开(公告)号：CN114984903A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210564162.2
申请日：2022-05-23
申请人： 中南大学 , 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： B01J20/04 , B01J20/28 , C02F1/28 , C02F101/20 , C02F101/30 , C02F101/34 , C02F101/36 , C02F101/38
摘要： 本发明公开了一种钙镁铝三元氟化物负载聚氨酯海绵多功能吸附剂及其制备方法与应用，其制备方法具体包括以下步骤：将天然蛭石与氢氟酸进行反应，获得钙镁铝三元氟化物；将钙镁铝三元氟化物分散到水中，并加入表面活性剂，经分散后，获得悬浊液；将清洗干净的聚氨酯海绵放入悬浊液中，经搅拌、烘干，获得钙镁铝三元氟化物负载聚氨酯海绵多功能吸附剂。本发明以天然蛭石为原料制备出钙镁铝三元氟化物，利用十六烷基三甲基溴化铵诱导钙镁铝三元氟化物在液相中与聚氨酯海绵结合，将其负载到聚氨酯海绵上，提高海绵的吸附性能与亲水性，海绵作为载体可以实现吸附剂的易回收以及快速循环再生，实现对水体中抗生素与染料的高去除率。
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公开(公告)号：CN114984903B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210564162.2
申请日：2022-05-23
申请人： 中南大学 , 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： B01J20/04 , B01J20/28 , C02F1/28 , C02F101/20 , C02F101/30 , C02F101/34 , C02F101/36 , C02F101/38
摘要： 本发明公开了一种钙镁铝三元氟化物负载聚氨酯海绵多功能吸附剂及其制备方法与应用，其制备方法具体包括以下步骤：将天然蛭石与氢氟酸进行反应，获得钙镁铝三元氟化物；将钙镁铝三元氟化物分散到水中，并加入表面活性剂，经分散后，获得悬浊液；将清洗干净的聚氨酯海绵放入悬浊液中，经搅拌、烘干，获得钙镁铝三元氟化物负载聚氨酯海绵多功能吸附剂。本发明以天然蛭石为原料制备出钙镁铝三元氟化物，利用十六烷基三甲基溴化铵诱导钙镁铝三元氟化物在液相中与聚氨酯海绵结合，将其负载到聚氨酯海绵上，提高海绵的吸附性能与亲水性，海绵作为载体可以实现吸附剂的易回收以及快速循环再生，实现对水体中抗生素与染料的高去除率。
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公开(公告)号：CN114597380B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210302593.1
申请日：2022-03-25
申请人： 中南大学 , 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了一种氟和氮掺杂空心碳气凝胶载硫复合材料作为锂硫电池正极的制备方法，包括如下步骤：先将黏土、碳源及氮源按比例进行氮掺杂碳层的包覆；利用氟源进行低温氟掺杂与去模板得到氟和氮掺杂空心碳气凝胶；将氟和氮掺杂空心碳气凝胶进行载硫，得到氟和氮掺杂空心碳气凝胶载硫复合材料；本发明的氟和氮掺杂空心碳气凝胶的内部管腔连通，降低了锂离子在空心单元间的扩散势垒，缩短了扩散距离，氟和氮掺杂尤其是引入的碳氟离子键显著抑制了穿梭效应，这些特点提升了硫的转化动力学以及利用率；可满足目前锂硫电池的商业化发展要求的高载硫密度和低电解液使用量，且原料来源于廉价的天然黏土矿物，成本低，工艺简便，利于锂(56)对比文件Wang, YY等.Carbon coated halloysitenanotubes as efficient sulfur hostmaterials for lithium sulfur batteries.《APPLIED CLAY SCIENCE》.2019,第179卷105172.Zhiyi Jiang等.A diatomite-derived N-doped carbon aerogel with 98% sulfurloading for the enhancement of Li–Sbattery performance《.New J. Chem.》.2023,第47卷第4614-4618页.
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公开(公告)号：CN114984902A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210564125.1
申请日：2022-05-23
申请人： 中南大学 , 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： B01J20/04 , B01J20/28 , B01J20/30 , C01F7/54 , C02F1/28 , C02F101/34 , C02F101/38
摘要： 本发明公开了一种钙镁铝三元氟化物及其制备方法与应用，其制备方法具体包括以下步骤：将天然蛭石与氢氟酸在60‑90℃条件下，搅拌并反应3‑12h，再经抽滤得到固体；将固体洗涤至pH为中性，再在空气中干燥，获得钙镁铝三元氟化物。本发明利用天然黏土蛭石的金属资源，通过简单、成本低廉、一步法反应的工艺制备出超高吸附量且可循环使用的钙镁铝三元氟化物作为新型吸附剂来处理高浓度的刚果红及盐酸四环素废水，对刚果红的最大吸附容量为3065～3348mg/g，对盐酸四环素的最大吸附容量为731～904mg/g，吸附量高于绝大多数现有的吸附剂，循环使用5次，吸附容量保持率在90％以上。
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公开(公告)号：CN114984902B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210564125.1
申请日：2022-05-23
申请人： 中南大学 , 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： B01J20/04 , B01J20/28 , B01J20/30 , C01F7/54 , C02F1/28 , C02F101/34 , C02F101/38
摘要： 本发明公开了一种钙镁铝三元氟化物及其制备方法与应用，其制备方法具体包括以下步骤：将天然蛭石与氢氟酸在60‑90℃条件下，搅拌并反应3‑12h，再经抽滤得到固体；将固体洗涤至pH为中性，再在空气中干燥，获得钙镁铝三元氟化物。本发明利用天然黏土蛭石的金属资源，通过简单、成本低廉、一步法反应的工艺制备出超高吸附量且可循环使用的钙镁铝三元氟化物作为新型吸附剂来处理高浓度的刚果红及盐酸四环素废水，对刚果红的最大吸附容量为3065～3348mg/g，对盐酸四环素的最大吸附容量为731～904mg/g，吸附量高于绝大多数现有的吸附剂，循环使用5次，吸附容量保持率在90％以上。
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公开(公告)号：CN114597380A
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202210302593.1
申请日：2022-03-25
申请人： 中南大学 , 中国地质大学(武汉)
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/583 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了一种氟和氮掺杂空心碳气凝胶载硫复合材料作为锂硫电池正极的制备方法，包括如下步骤：先将黏土、碳源及氮源按比例进行氮掺杂碳层的包覆；利用氟源进行低温氟掺杂与去模板得到氟和氮掺杂空心碳气凝胶；将氟和氮掺杂空心碳气凝胶进行载硫，得到氟和氮掺杂空心碳气凝胶载硫复合材料；本发明的氟和氮掺杂空心碳气凝胶的内部管腔连通，降低了锂离子在空心单元间的扩散势垒，缩短了扩散距离，氟和氮掺杂尤其是引入的碳氟离子键显著抑制了穿梭效应，这些特点提升了硫的转化动力学以及利用率；可满足目前锂硫电池的商业化发展要求的高载硫密度和低电解液使用量，且原料来源于廉价的天然黏土矿物，成本低，工艺简便，利于锂硫电池的产业化。
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公开(公告)号：CN111952594A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010864053.3
申请日：2020-08-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/38 , H01M10/052 , C01B33/20
摘要： 本发明提供了一种锂化埃洛石锂硫电池正极材料，所述正极材料以埃洛石为原料，经锂化后载硫得到；所述正极材料中埃洛石的长度为0.05～2um，外径为30～100nm，管壁厚度为6～25nm；所述正极材料的载硫量为80％以上。本发明首次将锂化埃洛石应用到锂硫电池正极材料中，通过锂化将锂离子吸附在埃洛石带负电的管外壁，促进了锂离子的扩散，利于与电解液的接触，从而提升了电化学反应动力学。利用埃洛石的管腔空间实现高载硫，带正电的管内壁吸附锂硫电池充放电过程产生的多硫化物阴离子，从而抑制穿梭效应。锂化后显著提升了电池的倍率性能、比容量与循环稳定性。本发明的制备方法以廉价易得的埃洛石为原料，成本低，工艺简单，具有产业化前景。
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公开(公告)号：CN111261837B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202010229533.2
申请日：2020-03-27
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/139 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/052
摘要： 本发明提供了一种五氟镁铝/氮掺碳锂硫电池正极材料及其制备方法，所述方法包括将凹凸棒石经酸改性处理后，与葡萄糖、氯化铵混匀，蒸干后经煅烧得到氮掺碳包覆的凹凸棒石，用氢氟酸处理后得到五氟镁铝/氮掺碳，载硫后得到五氟镁铝/氮掺碳载硫复合材料；将所得复合材料与导电剂以及粘结剂在溶剂中混合后涂覆在集流体上，干燥后得到五氟镁铝/氮掺碳锂硫电池正极材料。所得正极材料中氮掺碳无定型碳管对多硫化物具有限域作用，负载于所述无定型碳管内外表面的五氟镁铝对多硫化物具有吸附作用，二者的协同作用能有效地抑制多硫化物的穿梭效应，提升锂硫电池的电化学性能，本发明提供的制备方法工艺简便，成本低，产业化前景好。
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公开(公告)号：CN111952594B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202010864053.3
申请日：2020-08-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/38 , H01M10/052 , C01B33/20
摘要： 本发明提供了一种锂化埃洛石锂硫电池正极材料，所述正极材料以埃洛石为原料，经锂化后载硫得到；所述正极材料中埃洛石的长度为0.05～2um，外径为30～100nm，管壁厚度为6～25nm；所述正极材料的载硫量为80％以上。本发明首次将锂化埃洛石应用到锂硫电池正极材料中，通过锂化将锂离子吸附在埃洛石带负电的管外壁，促进了锂离子的扩散，利于与电解液的接触，从而提升了电化学反应动力学。利用埃洛石的管腔空间实现高载硫，带正电的管内壁吸附锂硫电池充放电过程产生的多硫化物阴离子，从而抑制穿梭效应。锂化后显著提升了电池的倍率性能、比容量与循环稳定性。本发明的制备方法以廉价易得的埃洛石为原料，成本低，工艺简单，具有产业化前景。
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