一种多功能纳米催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117065782A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311043412.9

    申请日:2023-08-17

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明涉及电催化技术领域,尤其是涉及一种多功能纳米催化剂及其制备方法和应用,包括以下步骤:将ZIF‑8前驱体置于惰性气氛下热解,得到氮掺杂碳框架NC载体;将NC载体超声分散在水中,并在快速搅拌条件下向其中加入铂源、铱源和过渡族金属源,将所得混合物在搅拌状态下加热直至溶液全部蒸干,得到黑色粉末;将黑色粉末依次进行研磨、热解和洗涤,得到多功能纳米催化剂;其中,所述过渡族金属源包括钴源、镍源、铜源和铁源中的任意一种。本发明的催化剂可应用于电解水的HER和OER以及燃料电池的ORR和HOR反应的催化,并且该制备方法简便、无需使用有机溶剂,产率高,便于大规模生产制备高效多功能催化剂。

    一种高性能前驱体泡沫镍的制备方法

    公开(公告)号:CN116254556A

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202310173411.X

    申请日:2023-02-27

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明公开了一种高性能前驱体泡沫镍的制备方法,包括以下步骤:步骤1,前处理:(1)泡沫镍浸泡在盐酸溶液中超声处理;(2)浸泡在乙醇溶液中,继续超声处理;(3)清洗,干燥;步骤2,水热反应:(4)依次取三嵌段聚合物P123、处理剂、乙醇、水和乙二醇,混合并充分搅拌,形成混合液A;(5)将泡沫镍与混合液A混合,然后进行水热反应;(6)收集反应得到的固体产物,经过清洗后,干燥;步骤3,热处理:(7)将产物置于管式炉内,在氮气的保护下煅烧;(8)将产物清洗并干燥处理后,即得到最终产物。本发明使用上述技术方案处理后的泡沫镍具有更大的比表面积,更多暴露的活性位点,这些因素可以有效提高电催化剂的催化活性。

    一种具有自愈合能力的质子交换膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN115763921A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211301529.8

    申请日:2022-10-24

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明涉及氢燃料电池技术领域,公开了一种具有自愈合能力的质子交换膜及其制备方法,该交换膜是由如下组分制成:醇类聚合物固体、去离子水、Nafion溶液以及5%稀硫酸,所述各组分的质量份数比为:醇类聚合物固体20‑50份、去离子水40‑60份Nafion溶液10‑20份以及5%稀硫酸10‑20份。本发明提供的质子交换膜,在质子膜与边框交界处受到不同应力刺激时质子膜受损时,在膜电极所处的环境下,给予此处的质子膜设定的压力和湿度,醇类聚合物与醇类聚合物之间、醇类聚合物与Nafion之间形成大量的氢键,在设定的压力下,实现良好的质子膜自修复,从而完成对质子膜破损位置的修复。

    一种LaCoO3基高熵氧化物催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119133483A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411256163.6

    申请日:2024-09-09

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明公开了一种LaCoO3基高熵氧化物催化剂及其制备方法和应用。所述LaCoO3基高熵氧化物催化剂的化学式为La(Co0.2Cu0.2Fe0.2Ni0.2M0.2)O3,其中M为Al、Cr、Mn或Zr。本发明通过优选高熵组元和制备工艺控制,设计了不含Sr、Ba、Bi等元素的LaCoO3基高熵氧化物,从而得到了低Co含量并且稳定的高熵氧化物催化剂,将其用于对称电池测试,具有高活性和低面比电阻,为0.15~0.80Ωcm2。

    一种低铂催化剂及其制备方法
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116742027A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310792855.1

    申请日:2023-06-29

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明涉及电催化技术领域,尤其是涉及一种低铂催化剂及其制备方法,所述催化剂由MNC载体和原位还原于所述MNC载体表面的PtM纳米颗粒组成,其中,所述MNC载体包括FeNC、CoNC、MnNC、NiNC和CuNC中的任意一种或多种;所述催化剂中Pt的含量为1‑10wt%,M的含量为1‑3wt%,PtM纳米颗粒的粒径为2‑6nm。本发明所制备得的低铂催化剂具有优异的氧还原以及析氢性能,明显优于商用铂碳,可有效地降低贵金属的使用量,提高贵金属的利用效率;此外,该制备方法制备程序简单、成本较低,可实现批量制备,具有优异的市场价值和经济价值。

    一种自支撑催化层及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115652678A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211259296.X

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明涉及新能源电池技术领域,公开了一种自支撑碳材料及其制备方法和应用。该自支撑碳材料包括按照重量百分比计算的聚对苯撑苯并二噁唑纤维原纤化纤维90‑100%,碳纤维0‑10%,比表面积为100‑1200g/m2,定量为30‑50g/m2,厚度为40‑120μm。本发明利用聚对苯撑苯并二噁唑纤维原纤化纤维的一部分物质高温分解脱除后,在纤维上面留下了丰富的孔洞,使材料具有三维多孔网络结构和较高的比表面积,自支撑碳材料可以作为燃料电池的催化层基底,更好地将催化剂分散在碳纸上,而其多级孔结构有利于气体扩散;该碳材料具备气体扩散、催化及活性材料载体等多重功能,可广泛应用于制备燃料电池自支撑催化层。

    高效耐久型电催化剂FeNi-LDH@NF、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN118653168A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202410903298.0

    申请日:2024-07-05

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明属于纳米材料与电化学技术领域,公开了一种高效耐久型电催化剂FeNi‑LDH@NF、制备方法及其应用,其的制备方法是以泡沫镍为基体,通过同步改变水热法组分、配比和工艺条件进行形貌调控,添加尿素作为沉淀剂,加入氟化铵作为形貌调控剂,使形成的LDHs催化剂原位锚定在泡沫镍基体表面上;催化过程中FeNi‑LDH表面不稳定的Fe(OH)X混合层的浸出,进行表面重建和更多活性位点暴露,最终得到具有稳定结构的三维镂空绣球花状纳米电催化剂FeNi‑LDH@NF,并增加该催化剂的活性表面积。本发明还公开了该电催化剂及其在析氧反应中的应用,该催化剂具有高催化活性和耐久性,可以满足产业化制氧的需求。

    碳纸自支撑电极、制备方法及其在柔性锌空电池中的应用

    公开(公告)号:CN118352538A

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410220765.X

    申请日:2024-02-27

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明涉及本发明属于锌空电池技术领域,公开了一种碳纸自支撑电极、制备方法及其在柔性锌空电池中的应用,其中的碳纸自支撑电极为柔性的聚对苯撑苯并二噁唑碳纸自支撑电极,所述柔性的聚对苯撑苯并二噁唑碳纸自支撑电极为单层结构,集合催化、透气、集流结构于一体;其中,所述催化结构由N掺杂碳纸并生长Pt基催化剂形成。本发明通过对材料、组分和制备方法的同步改进,使该支撑电极集合催化、集流和透气结构于一层,Pt颗粒无团聚,能为传质提供高效的传输通道,简化了锌空电池复杂的阴极电极结构,消除了原来各部件间的接触电阻,能大幅提升制备的柔性锌空电池的电化学性能。

    一种高性能钙钛矿型氧化物、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN120004324A

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202510006594.5

    申请日:2025-01-02

    Applicant: 广州大学

    Abstract: 本发明属于新能源催化材料技术领域,公开了一种高性能钙钛矿型氧化物、制备方法及其应用,所述高性能钙钛矿型氧化物的化学式为La0.5Ca0.5Fe1‑xScxO3,其中0.1≤x≤0.3。本发明通过优选元素和制备工艺控制,设计了不含Sr、Co元素的高水合能力钙钛矿型氧化物,利用可控的溶胶凝胶法得到了高催化活性并且具有较高高温稳定性的钙钛矿型氧化物,采用原位X射线衍射以及全电池测试,测试结果该氧化物具有高温稳定性以及优异的电化学性能。

Patent Agency Ranking