公开(公告)号：CN115487813B

公开(公告)日：2023-07-14

申请号：CN202210979401.0

申请日：2022-08-16

申请人： 中国地质大学(武汉)

发明人： 杨华明 ,  田路远 ,  唐爱东 ,  汪浩

IPC分类号： B01J23/78 ,  A01N59/00 ,  A01N59/16 ,  A01P1/00 ,  C02F1/72 ,  G01N21/78 ,  C02F101/30

摘要： 本发明公开了一种蛭石纳米酶及其制备方法和应用。制备方法是采用含铁蛭石为原料、LiNO3为熔融盐介质，通过简单的熔融盐法得到类过氧化物酶活性增强的蛭石纳米酶。本发明采用储量丰富的蛭石作为原料，通过碱金属熔融盐法，利用蛭石中间的铁氧八面体结构片层及其中活性Fe组分，使得Li离子进入蛭石结构与蛭石铁氧八面体结构中的Fe生成新的物质相LiFeO2。蛭石结构的类质同象替代作用，不仅有利于活性相的分散，而且增强了蛭石的类过氧化物酶活性，使得蛭石纳米酶在生物比色传感和抗菌领域具有潜在的巨大市场，有利于蛭石的高值化利用。此方法工艺简单，所用原料价格低廉、环保无毒，易于大规模生产。

公开(公告)号：CN114669273A

公开(公告)日：2022-06-28

申请号：CN202210212684.6

申请日：2022-03-04

申请人： 中国地质大学(武汉)

发明人： 杨华明 ,  唐爱东 ,  廖天棋

IPC分类号： B01J20/12 ,  B01J20/30 ,  C02F1/28 ,  C02F101/20

摘要： 本发明公开了一种纳米零价铁/贝得石复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括：S1：将钙基蒙脱石搅拌加入到亚铁离子溶液中形成混合溶液；S2：在剧烈搅拌的条件下，将NaBH4溶液滴加到混合溶液中，生成黑色颗粒纳米零价铁/贝得石；S3：将生成的黑色颗粒抽滤清洗、真空干燥；其中，钙基蒙脱石与亚铁离子的质量比为1‑10：1。本发明在黏土矿物载体进行结构改型的同时负载纳米零价铁，使蒙脱石转变为电负性更大的贝得石，实现一步法制备纳米零价铁/贝得石复合材料，贝得石与纳米零价铁具有明显的协同作用，可快速去除水中的重金属离子。制备工艺简单，成本低，所制备的材料无毒、高效，适用于废水处理及土壤生态修复领域。

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)

发明人： 唐爱东 ,  张士林 ,  董雄波 ,  杨华明

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。

公开(公告)号：CN116477620B

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202310309448.0

申请日：2023-03-24

申请人： 中国地质大学(武汉)

发明人： 杨华明 ,  唐爱东 ,  何帅杰 ,  杨彩虹

IPC分类号： H01M4/583 ,  C01B32/225 ,  H01M4/587 ,  H01M10/054

摘要： 本发明公开了一种高可逆容量钠离子电池负极材料和利用大鳞片石墨制备其的方法及其应用。方法包括如下步骤：步骤S1，制备预氧化插层石墨；步骤S2，利用改进hummers法将预氧化插层石墨制备得到两步氧化插层大鳞片石墨；步骤S3，在惰性气氛下，将两步氧化插层大鳞片石墨在400‑800℃下进行高温膨化处理，恒温保持0.5‑2h；自然冷却至室温得到大鳞片膨胀石墨。本发明采用大鳞片石墨作为原料，创新性的将简单预氧化插层法和改进hummers法结合，制备出的大鳞片膨胀石墨具有合适的层间距且介孔发达，得到利于钠离子脱嵌/吸附的高可逆容量钠离子电池负极材料。

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)

发明人： 唐爱东 ,  张士林 ,  董雄波 ,  杨华明

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.

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)

发明人： 唐爱东 ,  张士林 ,  杨华明

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。

公开(公告)号：CN117342567A

公开(公告)日：2024-01-05

申请号：CN202311288907.8

申请日：2023-09-28

申请人： 中国地质大学(武汉)

发明人： 杨华明 ,  唐爱东 ,  闫晨宇

IPC分类号： C01B33/18 ,  H01M50/403 ,  H01M50/431 ,  H01M50/449 ,  H01M50/451 ,  H01M10/052

摘要： 本发明提供了一种改性硅藻土隔膜材料及其制备方法和应用。通过对硅藻土浮选，然后采用熔融盐剥离法将金属钴均匀分散在硅藻土孔隙中，减少了钴的团聚，提高钴的催化活性，得到改性硅藻土隔膜材料。将改性硅藻土隔膜材料涂覆在锂硫电池常用隔膜表面，可提高对多硫化物的吸附能力和催化转化能力，改善了锂硫电池的循环稳定性。本发明提供的方法使用硅藻土分散后的钴，可以得到活性位点更多的钴，使钴具有超过10％的负载量以及更高的催化活性，从而加速了多硫化物的转化过程，有效抑制锂硫电池“穿梭效应”，提高了锂硫电池的长循环性能，使锂硫电池可以在1.0C下循环2000次，每圈衰减仅为0.036％，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN117065719A

公开(公告)日：2023-11-17

申请号：CN202311142904.3

申请日：2023-09-05

申请人： 中国地质大学(武汉)

发明人： 杨华明 ,  余梦涵 ,  甘宗乐 ,  唐爱东

IPC分类号： B01J20/18 ,  B01J20/30 ,  C02F1/28 ,  C02F101/14

摘要： 本发明提供了一种矿物复合除氟材料及其制备方法与应用。通过依次将镁盐、沸石加入水中，超声混匀，然后加入柠檬酸溶解，接着加入无水乙醇进行加热反应，得反应液；将反应液加热成胶状、烘干，进行第一煅烧；冷却后进行第二煅烧，得终产物，研磨后得矿物复合除氟材料。该方法使得形成更小的有孔结构的氧化镁颗粒，拥有更大的比表面积和更小的孔径，有利于对F‑的吸附，吸附过程中，MgO与水反应生成Mg(OH)2，然后OH‑与F‑进一步反应，提高了F‑去除效率，而且该材料的Mg2+的渗出量较低，有效解决了沸石负载氧化镁后氧化镁性质不稳定，Mg2+大量渗出的问题，同时提高了材料的吸附性能，还具有抗菌性能，具有很好的应用前景。

公开(公告)号：CN117060009A

公开(公告)日：2023-11-14

申请号：CN202311198338.8

申请日：2023-09-15

申请人： 中国地质大学(武汉)

发明人： 杨华明 ,  唐爱东 ,  张莹 ,  杨彩虹

IPC分类号： H01M50/449 ,  H01M50/403 ,  H01M50/417 ,  H01M50/489

摘要： 本发明提供了一种黏土矿物复合膜材料及其制备方法与应用。该复合膜材料是由单层黏土和聚乙烯醇(PVA)组成的超薄功能层，将其涂敷于聚合物隔膜上，应用于锂金属电池可实现锂金属的均匀沉积。先将PVA与层状黏土矿物充分混合，在超声波作用下，PVA将黏土矿物剥离成单层，再加入戊二醛进行交联反应，然后采用提拉法得到改性隔膜。该膜电化学界面阻抗小、电解液润湿性好、机械性能强，由于单层黏土与PVA形成有序的离子通道极大地促进了锂离子的无障碍传输和均匀流动，该复合膜能够显著抑制对称电池锂枝晶的生长，在大电流密度下，过电位低，循环寿命长，高达8000h，且可成功应用于锂硫电池，因此，有望在金属电池领域得到广泛应用。

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)

发明人： 唐爱东 ,  张士林 ,  杨华明

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。