一种有序介孔碳-碳化钛纳米片叠层超结构材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116332155B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202310273795.2

    申请日:2023-03-21

    申请人: 复旦大学

    摘要: 本发明涉及一种有序介孔碳‑碳化钛纳米片杂化叠层超结构材料的制备方法,本发明方法将亲水的二维碳化钛纳米片通过有机配体分子的修饰,获得溶于非极性有机极性溶剂中的、具有理想稳定性的胶体溶液,之后与预制好的胶体纳米晶颗粒分散于非极性溶剂中超声混合均匀,经溶剂挥发诱导纳米片与颗粒堆叠组装的同时,利用配体分子间的范德华相互作用引导纳米晶颗粒在碳化钛纳米片层间的协同有序组装,经热处理后可获得碳包覆的零维‑碳化钛杂化叠层超结构材料,随后利用酸刻蚀碳包覆的零维粒子,即可获得有序介孔碳‑碳化钛纳米片杂化叠层超结构材料。本发明制备的材料层间结合力强、结构规整有序、导电性能优异,本发明方法工艺简洁,能耗低,安全可靠,便于规模化制备,利于推广应用。

    一种氮掺杂介孔金属氧化物薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN114369846B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202111609462.X

    申请日:2021-12-24

    申请人: 复旦大学

    摘要: 本发明涉及功能材料制备技术领域,尤其是涉及一种氮掺杂介孔金属氧化物薄膜及其制备方法;该制备方法具体为首先将前驱体、表面活性剂、氮源和催化剂溶解在有机溶剂中,得到混合液;将混合液通过旋转涂膜的方式涂在基底上后干燥挥发有机溶剂;最后高温焙烧去除表面活性剂,得到所述氮掺杂介孔金属氧化物薄膜。本发明制得的氮掺杂介孔金属氧化物薄膜厚度为50‑5000nm,介孔孔径为5‑40nm,比表面积为100‑2800m/g。本制备方法普适性强,可以合成一系列氮掺杂金属氧化物薄膜。本发明方法简单,原料易得,适于放大生产。

    一种大尺寸二维材料的制备方法

    公开(公告)号:CN113979481B

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202111318184.2

    申请日:2021-11-09

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: C01G49/08 C01G53/00

    摘要: 本发明提供了一种大尺寸二维材料的制备方法。本发明首先利用双端基团配体对油酸油胺包覆的纳米粒子进行修饰,然后将修饰后的粒子溶液迅速注入极性溶剂中,静置分层后,除去上清液,通过乙醇洗涤离心干燥,最终得到大尺寸的二维材料。本发明方法简单,成本低,可实现大量制备,通过调控双基团配体和极性溶剂得到不同种类的二维材料。本发明所得二维材料具有大尺寸、表面平整、结构稳定等优点,在热磁、储能、催化等领域具有广宽的应用前景。

    一种在碳纳米管表面原位构筑均匀介孔碳的方法

    公开(公告)号:CN115784211A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211524759.0

    申请日:2022-12-01

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: C01B32/168 C01B32/15

    摘要: 本发明提供了一种在碳纳米管表面原位构筑均匀介孔碳的方法,使用食人鱼酸溶液对碳纳米管进行表面修饰,引入含氧官能团;将金属离子水溶液加入棕榈酸钠修饰的碳纳米管中,使其反应析出准固体,然后高温煅烧得到前驱体材料;使用盐酸水溶液对前驱体材料进行刻蚀即可得到表面包覆均匀介孔碳的碳纳米管。本发明可以在不同管径的碳纳米管表面原位构筑均匀的介孔碳,并且覆盖度高。现有研究都难以实现在单根碳纳米管表面构筑均匀的介孔碳,往往只能制备出介孔碳与碳纳米管相分离的材料,并不能实现碳纳米管作为载体与介孔碳之间的协同效应。本发明充分扩宽了在碳纳米管表面构筑均匀介孔碳的方法,有利于实现碳纳米管与原位构筑的均匀介孔碳之间的协同效应,极大提升碳纳米管的应用潜力。

    一种少层石墨化碳包覆钴铂纳米颗粒电催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN115763854A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211524634.8

    申请日:2022-12-01

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: H01M4/92 H01M4/86 H01M4/88

    摘要: 本发明涉及一种少层石墨化碳包覆钴铂电催化剂的制备方法,本发明通过一步油相热还原法得到负载于碳载体表面的有机分子配体修饰的钴铂纳米颗粒,随后进行高温处理,使有机分子配体原位交联碳化为少层石墨烯。该方法可以精确控制表面包覆层的厚度,同时石墨化碳层可以避免金属颗粒的Ostwald熟化、团聚、脱落以及碳载体的电化学腐蚀,从而获得优异的催化活性并提高催化剂的耐久性,具有重要的科学价值和现实意义。本发明方法简单,原料易得,成本较低,可大规模制备,在电催化、质子交换膜燃料电池等多方面拥有巨大的应用潜力。

    一种在氧化石墨烯表面包覆单层有序介孔碳或介孔石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN115716644A

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202211524848.5

    申请日:2022-12-01

    申请人: 复旦大学

    摘要: 本发明提出了一种在氧化石墨烯表面包覆单层有序介孔碳或介孔石墨烯的方法,将氧化石墨烯纳米片分散于油酸钠水溶液中,超声使其均匀分散;缓慢加入氯化铁水溶液发生阳离子交换,铁离子取代油酸钠中的钠离子,在石墨烯表面原位形成油酸铁前驱体,摇晃使其沉淀,然后抽滤水洗;所得沉淀在氮气氛围下热解,油酸铁转换为碳包覆的四氧化三铁纳米颗粒阵列,其中碳层来自于油酸根热解;经过酸刻蚀去除氧化铁颗粒,即可实现在氧化石墨烯表面构筑一层有序介孔碳包覆层。所得介孔碳包覆层可进一步通过高温石墨化处理,在保持其有序孔结构的前提下转化为介孔石墨烯包覆层。本发明方法简单,成本低廉,易放大,为石墨烯表面改性,拓展其在吸附、分离、催化等领域的应用奠定了基础。

    一种铂碳催化剂的碳包覆方法

    公开(公告)号:CN114142044B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202111318143.3

    申请日:2021-11-09

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: H01M4/88 H01M4/92

    摘要: 本发明提供了一种商业燃料电池用铂碳催化剂的碳包覆方法,该种碳包覆铂碳催化剂由于表面碳层的存在,能够有效提升铂碳催化剂的循环稳定性,碳包覆方法简单,适于批量生产,同时碳包覆后的铂碳催化剂仍能表现出优异的氧还原催化性能。本发明首先使用一定量的油胺、油酸与铂碳催化剂共混,通过配位作用实现配体在铂颗粒上的锚定,再依次经过配体预交联、碳化、尿素掺氮活化等手段,完成碳包覆铂碳催化剂的制备。本发明中,配体形成的表面碳层,一方面起到了阻隔作用,避免了铂颗粒直接暴露在反应环境中,与离子聚合物中的磺酸基团发生直接接触从而导致催化剂失活;另一方面,该碳层能够起到稳定铂组分的作用,防止了铂组分在长循环过程中发生从载体上溶出或者是相邻铂原子发生互融的现象。

    一种高负载型碳基贵金属催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN114653401A

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202210292329.4

    申请日:2022-03-24

    申请人: 复旦大学

    IPC分类号: B01J31/18 B01J31/22 B01J31/24

    摘要: 本发明提出一种高负载型碳基贵金属催化剂的制备方法,包括以下步骤:本发明首先将碳材料分散至有机溶剂中,然后向其中加入配体包覆的胶体纳米晶溶液,通过溶液相自组装的方法使纳米晶负载至碳材料的表面,最后经过离心、再分散等过程除去游离的纳米颗粒,完成高负载型碳基贵金属催化剂的制备。本发明以极性不同的有机溶剂为负载的溶液体系,使得各种碳材料在溶液中的呈现的更大的表面能,进而通过溶液相自组装的策略可以使纳米颗粒负载在碳材料的表面。该过负载过程不受材料的种类、尺寸和维度的影响,可用于制备不同功能和适用多种领域的贵金属催化剂。

    一种薄膜全固态电池
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114530628A

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN202210090340.2

    申请日:2022-01-25

    申请人: 复旦大学

    摘要: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种全固态薄膜电池。本发明全固态薄膜电池包括:正极层,负极层,全固态隔膜层,柔性电池极板;其中,正极层和负极层位于同一平面中;并且正极层和负极层之间有间隙;正极层由正极活性材料、固态电解质、导电助剂和粘结剂按一定工艺混合而成;负极层由石墨与固态电解质复合而成,或由锂金属及Li‑Al,Li‑In,Li‑Sn合金组成;全固态隔膜层由具备超高离子电导率的固态电解质组成;柔性电池极板分别由超薄铝箔及铜箔组成;固态电解质层与正、负极接触侧采用网格状延伸结构。本发明从根本上避免了正、负极层堆叠结构带来的接触短路风险,并大大提高离子电导率。

    一种零维-二维杂化叠层超结构纳米材料的制备方法

    公开(公告)号:CN109879278B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN201910192976.6

    申请日:2019-03-14

    申请人: 复旦大学

    摘要: 本发明涉及一种零维‑二维杂化叠层超结构纳米材料的制备方法,本发明方法将亲水性二维纳米片通过有机配体分子进行表面修饰,获得溶于非极性有机极性溶剂中的、具有理想胶体稳定性的改性二维材料,之后与预制好的胶体纳米晶颗粒分散于非极性溶剂中超声混合均匀,经溶剂挥发诱导片层堆叠组装的同时,利用配体分子间的范德华相互作用指导纳米晶颗粒在二维材料片层间的协同有序组装,获得碳包覆的零维‑二维杂化叠层超结构材料产品。本发明制备的材料层间结合力强、结构规整有序、导电性能优异、机械和化学稳定性好,本发明方法工艺简洁,能耗低,安全可靠,便于规模化制备,利于推广应用。