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公开(公告)号：CN114784297B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202210248852.7
申请日：2022-03-14
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院(济南)
Abstract: 本发明涉及一种单原子钴ORR催化剂的制备方法，属于电催化技术领域。所述方法以明胶为碳源，Co(NO3)2·6H2O、Zn(NO3)2·6H2O和2‑甲基咪唑反应生成的双金属有机框架材料为钴源，在高温热解过程中锌元素的存在有效抑制了钴元素聚集成钴纳米粒子，最终构建了具有Co‑N‑C结构的单原子催化剂，钴元素单原子化使钴原子得到最大化利用，有效提高了催化剂活性位点的密度和本征活性，使得该催化剂展现了优良的ORR催化性能。所述方法合成步骤简单，原料价格低廉，采用双模板策略成功构建了具有微孔、介孔和大孔的多级孔结构原子级分散的钴电催化剂，有效优化了孔道结构，提高比表面积，改善了传质性能。
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公开(公告)号：CN114784297A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210248852.7
申请日：2022-03-14
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院(济南)
Abstract: 本发明涉及一种单原子钴ORR催化剂的制备方法，属于电催化技术领域。所述方法以明胶为碳源，Co(NO3)2·6H2O、Zn(NO3)2·6H2O和2‑甲基咪唑反应生成的双金属有机框架材料为钴源，在高温热解过程中锌元素的存在有效抑制了钴元素聚集成钴纳米粒子，最终构建了具有Co‑N‑C结构的单原子催化剂，钴元素单原子化使钴原子得到最大化利用，有效提高了催化剂活性位点的密度和本征活性，使得该催化剂展现了优良的ORR催化性能。所述方法合成步骤简单，原料价格低廉，采用双模板策略成功构建了具有微孔、介孔和大孔的多级孔结构原子级分散的钴电催化剂，有效优化了孔道结构，提高比表面积，改善了传质性能。
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公开(公告)号：CN114725406B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202210262251.1
申请日：2022-03-17
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院(济南)
Abstract: 本发明涉及一种柔性自支撑Co嵌入N掺杂的三维多孔碳基材料、制备方法及其应用，属于电催化技术领域。所述材料以柔性多孔N掺杂碳纳米纤维为基体，基体表面上负载有N掺杂的碳纳米片阵列，碳纳米片阵列上生长有N掺杂的碳纳米管，N掺杂的碳纳米管中封装有Co纳米粒子；其Co元素含量为2wt％～3wt％，N元素含量为6at％～10at％，比表面积为350m2g‑1～700m2g‑1。所述材料作为ORR/OER双功能催化剂，可有效改善ORR/OER催化剂催化过程中的传质过程，提升ORR/OER催化活性。所述材料作为自支撑的锌空气电池阴极材料，在放电过程中展现出超高的最大功率密度、比容量以及倍率性能。
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公开(公告)号：CN114725406A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210262251.1
申请日：2022-03-17
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院(济南)
Abstract: 本发明涉及一种柔性自支撑Co嵌入N掺杂的三维多孔碳基材料、制备方法及其应用，属于电催化技术领域。所述材料以柔性多孔N掺杂碳纳米纤维为基体，基体表面上负载有N掺杂的碳纳米片阵列，碳纳米片阵列上生长有N掺杂的碳纳米管，N掺杂的碳纳米管中封装有Co纳米粒子；其Co元素含量为2wt％～3wt％，N元素含量为6at％～10at％，比表面积为350m2g‑1～700m2g‑1。所述材料作为ORR/OER双功能催化剂，可有效改善ORR/OER催化剂催化过程中的传质过程，提升ORR/OER催化活性。所述材料作为自支撑的锌空气电池阴极材料，在放电过程中展现出超高的最大功率密度、比容量以及倍率性能。
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公开(公告)号：CN114335563B
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202111529272.7
申请日：2021-12-14
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种单原子铁催化剂及其制备方法，属于电催化技术领域。所述催化剂由PQD‑Fe和氧端MXene组成，PQD‑Fe中Fe中心原子的配位构型为FeN3O，PQD‑Fe中的Fe与氧端MXene的氧通过共价键连接，使PQD‑Fe负载在氧端MXene上；所述催化剂中，氧端MXene、PQD和Fe原子的质量比为1:(1～2):(0.04～0.1)。将氧端MXene均匀分散于水中，然后加入PQD‑Fe分散液混匀，超声处理得到所述催化剂。所述催化剂通过在Fe活性中心引入轴向Fe‑O‑M桥接键，诱导Fe中心原子的低自旋态向高自旋态转变，增强其对氧气分子的吸附力，从而提高其氧还原反应的催化活性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117866218A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311123260.3
申请日：2023-09-01
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
IPC: C08G83/00 , H01M4/96 , H01M4/88 , H01M8/1018 , H01M4/86
Abstract: 本发明涉及一种二维N/O混配金属有机框架材料、制备方法及超薄海绵状碳片阴极催化剂，属于燃料电池技术领域。所述二维N/O混配金属有机框架材料中，ZnO4N2混配位为金属节点，沿(200)晶面形成二维结构；基于二维N/O混配金属有机框架材料得到的Fe掺杂二维N/O混配金属有机框架材料经热解得到超薄海绵状碳片阴极催化剂，所述催化剂用于PEMFCs的阴极中，可实现PEMFCs的高活性和高稳定性性能。
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公开(公告)号：CN115458758B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202211134495.8
申请日：2022-09-19
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种过渡金属双原子催化剂、制备方法及其应用，属于电化学催化技术领域。所述催化剂以氮掺杂碳为载体，过渡金属M1和M2组成双金属位点，M1和M2为锰、铁、钴、镍、铜和锌中的任意两种，金属双原子位点的构型为M1M2N5O，M1和M2在平面方向与5个氮原子配位，其中有2个氮原子被M1和M2共用，M1和M2之间形成金属键，M1或M2与1个氧原子配位。将双配体MOFs浸渍在含有两种活性金属的溶剂中，经一步热解制备得到。所述催化剂用作ORR催化剂，能够发挥出优越的电化学性能和稳定性能。
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公开(公告)号：CN115458758A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211134495.8
申请日：2022-09-19
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种过渡金属双原子催化剂、制备方法及其应用，属于电化学催化技术领域。所述催化剂以氮掺杂碳为载体，过渡金属M1和M2组成双金属位点，M1和M2为锰、铁、钴、镍、铜和锌中的任意两种，金属双原子位点的构型为M1M2N5O，M1和M2在平面方向与5个氮原子配位，其中有2个氮原子被M1和M2共用，M1和M2之间形成金属键，M1或M2与1个氧原子配位。将双配体MOFs浸渍在含有两种活性金属的溶剂中，经一步热解制备得到。所述催化剂用作ORR催化剂，能够发挥出优越的电化学性能和稳定性能。
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公开(公告)号：CN114335563A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111529272.7
申请日：2021-12-14
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种单原子铁催化剂及其制备方法，属于电催化技术领域。所述催化剂由PQD‑Fe和氧端MXene组成，PQD‑Fe中Fe中心原子的配位构型为FeN3O，PQD‑Fe中的Fe与氧端MXene的氧通过共价键连接，使PQD‑Fe负载在氧端MXene上；所述催化剂中，氧端MXene、PQD和Fe原子的质量比为1:(1～2):(0.04～0.1)。将氧端MXene均匀分散于水中，然后加入PQD‑Fe分散液混匀，超声处理得到所述催化剂。所述催化剂通过在Fe活性中心引入轴向Fe‑O‑M桥接键，诱导Fe中心原子的低自旋态向高自旋态转变，增强其对氧气分子的吸附力，从而提高其氧还原反应的催化活性。
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公开(公告)号：CN115347199B
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202210998866.0
申请日：2022-08-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种高负载过渡金属单原子的氮掺杂碳复合材料、制备方法及其应用，属于光催化剂技术领域。所述复合材料以氮掺杂碳材料为载体，载体上负载有过渡金属单原子，一个过渡金属单原子与四个氮原子配位形成M‑N4，过渡金属M为Fe、Co、Ni、Cu或Mn。所述方法通过将表面活性剂、第一含氮小分子和第二含氮小分子混合后加入可溶性过渡金属M盐溶液和可溶性锌盐溶液，搅拌干燥后得到粉末材料，热解后得到所述复合材料。所述复合材料作为ORR电催化剂使用，具有较高的催化活性。
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