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公开(公告)号：CN114075336B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202010819283.8
申请日：2020-08-14
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： C08G83/00 , B01J31/22 , C25B1/27 , C25B11/085
摘要： 本发明公开了一种二维InCd导电金属有机化合物的制备及其在快速电催化固氮合成氨的应用，其步骤为：将铟、铬金属盐与2,5‑噻吩二羧酸有机配体按分别溶解于乙醇中将上述溶液混合，然后在密闭容器中反应；得到的产物洗涤、干燥，即得到二维金属有机化合物材料。制得的金属有机化合物材料具有分子级别的分散金属中心，以及超薄的二维结构，能够暴露丰富的活性位点，进行电催化反应。本发明制备的材料本身具有优异的导电性能，导电率达到0.50S m‑1，可以有效地进行电荷的传输；在液流电解池系统中展现了良好的电化学固氮合成氨性能，从而在能源、催化、环境等领域中具有诱人的应用前景。
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公开(公告)号：CN114134521B
公开(公告)日：2024-04-23
申请号：CN202110964402.3
申请日：2021-08-22
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开一种用于电催化CO2还原的贯穿流场膜式反应器，该反应器由阴极端板、阴极气体腔室、阴极贯穿流场极板、阴极气体扩散电极、多孔聚合物隔膜、析氧阳极、阳极贯穿流场极板、阳极电解液腔室、阳极端板构成，各板块之间通过螺栓和垫片挤压密封，阴阳极板与外电路连接，阴极气体腔室连接CO2气体及产物的进出管路，阳极电解液腔室连接电解液和产物的进出管路。反应器的贯穿流场极板结构实现了阳极氧气的快速脱离，解决因氧气憋压导致阳极电解液对阴极气体扩散电极催化层的渗透，同时利于阴极电解液排出，有效缓解阴极水淹问题；反应器结构可采用廉价多孔聚合物隔膜取代昂贵离子聚合物隔膜，同时实现良好的CO2电解稳定性和较高的C2H4法拉第效率。
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公开(公告)号：CN116254572A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310180030.4
申请日：2023-02-27
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种用于电催化还原二氧化碳的金属/导电聚合物催化剂及其制备方法，包括：首先将导电聚合物单体和氧化剂分别溶解在去离子水中冰浴搅拌，将氧化剂溶液缓慢滴加至单体溶液中，在恒温水浴下搅拌反应。洗涤，冷冻干燥后研磨得到导电聚合物粉末。将导电聚合物粉末分散在去离子水中剧烈搅拌至分散均匀，随后添加金属前驱体和表面活性剂搅拌均匀，保持恒温水浴加入还原剂，在搅拌、恒温条件下反应。最终产物洗涤，冷冻干燥后获得金属/导电聚合物催化剂。本发明应用于电催化还原二氧化碳，导电聚合物丰富的孔结构和比表面积抑制了金属颗粒聚集团簇，并具有良好的电子传输性能有效降低材料颗粒间的阻抗，促进二氧化碳电催化还原为多碳产物。
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公开(公告)号：CN113373462A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110560256.8
申请日：2021-05-21
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： C25B1/23 , C25B9/23 , C25B11/032 , C25B15/08 , C25B15/023 , G01F1/76 , G01F11/08 , G01N30/02
摘要： 本发明为一种用于电化学还原CO2的膜式液流电解池及测试工艺。包括阴极组件、阳极组件和膜电极组件；其中，阳极组件包括阳极盖板、阳极集流体、阳极流场三合一；膜电极组件中，阳极电极、离子交换膜和阴极气体扩散电极紧密贴合；阴极组件包括阴极盖板、阴极集流体、阴极流场三合一，阴极流场四周为O形圈凹槽，保证装置良好的气密性。该液流电解池装置的优势在于使用膜电极组件，取消了阴极电解液腔室，其欧姆损耗相较于其他类型反应器明显较低。同时，电解池阳极组件具有自动进料与出料口，可以连续或间歇式更新阳极电解液，提升长时间运行二氧化碳还原的装置稳定性。本发明的膜式液流电解池具有运行稳定、欧姆损耗低以及CO2转化效率高等优势，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN118668228A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410704581.0
申请日：2024-06-03
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种用于工业级酸性电催化二氧化碳还原的耐酸型铋金属有机框架催化剂制备方法，该方法具体步骤为：将一定比例的硝酸铋和2，5‑噻吩二羧酸分别溶解到二甲基甲酰胺和水的混合溶液中，充分溶解后移至反应釜中，水热反应一定时间，合成Bi‑TDC@DMF耐酸型有机金属框架。将上述材料作为催化剂，驱动酸性体系中的二氧化碳还原反应，以实现高碳转化效率，避免碳损失。在电流密度为400毫安/平方厘米时，甲酸产物的法拉第效率为95.10％，碳转化效率最高可达到64.91％。
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公开(公告)号：CN117488329A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311419545.1
申请日：2023-10-30
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： C25B11/032 , C25B3/07 , C25B3/26 , C25B11/054 , C25B11/095
摘要： 本发明公开了一种电催化还原铟基气体扩散电极、制备方法及其应用，其步骤为：将噻吩羧酸配体盐溶解于乙醇中；将三氯化铟盐和乙酸锌盐完全溶解于乙醇中；将上述溶液混合均匀并加热形成所述气体扩散电极材料；负载到含碳基底上得到所述气体扩散电极。此气体扩散电极应用于电解池阴极时展现了优异的电催化工业级电催化还原二氧化碳制备甲酸盐性能，通过调控所用配体原料，可以调控电极中空间位阻效应，改善电极的电子结构并调整对二氧化碳的捕获、转化能力，实现超高的气体质量传输效率和二氧化碳利用率，降低了传统二氧化碳作为气体扩散电极反应气的高能量损耗，并实现了工业电流密度的二氧化碳电化学还原制备甲酸盐能力。
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公开(公告)号：CN114075336A
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202010819283.8
申请日：2020-08-14
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： C08G83/00 , B01J31/22 , C25B1/27 , C25B11/085
摘要： 本发明公开了一种二维InCd导电金属有机化合物的制备及其在快速电催化固氮合成氨的应用，其步骤为：将铟、铬金属盐与2,5‑噻吩二羧酸有机配体按分别溶解于乙醇中将上述溶液混合，然后在密闭容器中反应；得到的产物洗涤、干燥，即得到二维金属有机化合物材料。制得的金属有机化合物材料具有分子级别的分散金属中心，以及超薄的二维结构，能够暴露丰富的活性位点，进行电催化反应。本发明制备的材料本身具有优异的导电性能，导电率达到0.50S m‑1，可以有效地进行电荷的传输；在液流电解池系统中展现了良好的电化学固氮合成氨性能，从而在能源、催化、环境等领域中具有诱人的应用前景。
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公开(公告)号：CN117673374A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202211063163.5
申请日：2022-08-31
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种缺陷调控氧化锌气体扩散电极及其制备方法和应用，首先，将乙酸锌和2‑萘磺酸分别溶解在氢氧化钠溶液和水中，将上述两种溶液混合，在密闭容器中反应，将得到的产物洗涤、干燥，即得到ZnO晶体；其次，通过真空等离子体处理ZnO晶体，形成表面氧空位结构；最后，将上面得到的材料作为催化剂分散在异丙醇和纯水中，加入nafion，将分散液均匀喷涂在基底上，形成气体扩散电极，进行大电流二电子氧化原性能测试。该电621mg极 h在电‑1 cm化学测试电‑1，法拉第效率为流密度达98.12%到1A， 展现出目前报道的最高cm‑2时，H2O2产率可达活性，从而在能源、催化、环境等领域中具有诱人的应用前景。
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公开(公告)号：CN114134521A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202110964402.3
申请日：2021-08-22
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开一种用于电催化CO2还原的贯穿流场膜式反应器，该反应器由阴极端板、阴极气体腔室、阴极贯穿流场极板、阴极气体扩散电极、多孔聚合物隔膜、析氧阳极、阳极贯穿流场极板、阳极电解液腔室、阳极端板构成，各板块之间通过螺栓和垫片挤压密封，阴阳极板与外电路连接，阴极气体腔室连接CO2气体及产物的进出管路，阳极电解液腔室连接电解液和产物的进出管路。反应器的贯穿流场极板结构实现了阳极氧气的快速脱离，解决因氧气憋压导致阳极电解液对阴极气体扩散电极催化层的渗透，同时利于阴极电解液排出，有效缓解阴极水淹问题；反应器结构可采用廉价多孔聚合物隔膜取代昂贵离子聚合物隔膜，同时实现良好的CO2电解稳定性和较高的C2H4法拉第效率。
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公开(公告)号：CN113308707A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110523172.7
申请日：2021-05-13
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： C25B11/032 , C23C14/35 , C23C14/20 , C25B1/23 , C25B3/26 , C25B3/03 , C25B3/07 , C25B11/075 , C25B11/052
摘要： 本发明公开了用于电化学还原二氧化碳制备碳氢燃料的气体扩散电极。获得该气体扩散电极的过程为选择不同疏水性能的基底材料，作为第一层防水透气层基底；在防水透气基底上进行高温烧结或者磁控溅射来完成气体扩散电极的进一步疏水处理；最后通过喷枪喷涂方法来改善防水透气电极的导电性和电催化性能。本发明通过改变条件来研究这些关键因素对电化学还原二氧化碳性能的影响，从而获得最优化气体扩散电极；通过设置分层结构使其在碱性流动电解池中起到防止电解液溢流、透过二氧化碳气体的作用，从而构成理想的气‑液‑固二氧化碳‑电解液‑铜基催化剂三相界面用于电化学二氧化碳还原反应。
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