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公开(公告)号：CN116706107A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310706018.2
申请日：2023-06-14
申请人： 开滦(集团)有限责任公司 , 天津科技大学
摘要： 本发明涉及电催化技术领域，具体公开一种核壳结构Pd@PtRuNi纳米线及其制备方法和应用。本发明首先使用水热法制备Pd纳米线，通过金属共还原效应使Pt2+、Ru3+和Ni2+在Pd纳米线表面外延生长，最后获得高活性、高稳定性的双功能Pd@PtRuNi核壳纳米线。将其作为催化剂分别应用于燃料电池阴极氧还原反应和阳极甲醇氧化反应，均展示出优异的催化活性：在用作燃料电池阴极反应催化剂时，其质量活性是商业铂碳催化剂的5.31倍；在用作燃料电池阳极反应催化剂时，其前扫峰峰值处的质量活性是同电位处商业铂碳催化剂质量活性的3.18倍，为燃料电池双极催化剂的研究探索提供了一条新颖而简单的途径。
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公开(公告)号：CN118072839A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202311563183.3
申请日：2023-11-22
申请人： 开滦(集团)有限责任公司 , 天津科技大学
摘要： 本发明提供一种确定铂基单原子催化剂配位环境的方法。该方法包括：构建铂基单原子催化剂模型，并基于不同配位环境的铂基单原子催化剂模型，确定最佳改性模型；根据最佳改性模型的几何结构，构建不同的氧气分子模型，并确定氧气分子吸附位点，得到目标氧气分子模型；根据目标氧气分子模型质子化过程中氢离子的吸附构型，构建关键含氧中间体模型，并得到稳定含氧中间体模型对应的吉布斯自由能；根据吉布斯自由能，确定对应的热力学过电位；根据热力学过电位，确定具有优异催化活性的配位环境的铂基单原子催化剂。本发明的处理方式简单，降低计算量，能够提高调控效率，且可以为原子级催化剂规模化研发提供基础数据和研究方向。
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公开(公告)号：CN117059826A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311021859.6
申请日：2023-08-14
申请人： 开滦(集团)有限责任公司 , 天津科技大学
摘要： 本发明涉及电催化技术领域，具体公开一种PtPdRuCu纳米管及其制备方法和应用。本发明利用金属共还原效应，使Pt2+、Pd2+和Ru3+在Cu纳米线表面沉积生长，再通过进一步的强酸刻蚀处理，将内部的Cu核刻蚀去除，从而得到高活性的、具有粗糙管壁结构的四元PtPdRuCu纳米管。本发明提供的PtPdRuCu纳米管具有粗糙的管壁结构，有利于将Pt元素充分暴露在纳米管的表面，提高Pt元素的利用率，并通过Pd、Ru、Cu的配体效应，有效调控Pt位点处的电子结构，使得催化剂的反应活性大大提高；同时，中空管状结构的构建，还显著降低了材料中的Pt含量，大大降低了Pt基催化剂的成本，具有较高的推广应用价值。
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公开(公告)号：CN118007175A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410007774.0
申请日：2024-01-03
申请人： 天津科技大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B11/061 , C25B11/054 , C25B1/04 , B82Y40/00 , B82Y30/00
摘要： 本发明属于利用海水制氢的催化剂制备领域，主要涉及一种仙人球状镍基催化剂的制备及应用。本发明设计了具有仙人球状结构的高效电解海水催化剂，在仙人球状镍基催化剂前驱体表面增加一层保护层，通过静电排斥作用来保护基底泡沫镍不受海水中Cl‑的腐蚀，可以显著提高催化剂电解海水的稳定性。此外，通过电沉积的方法使过渡金属原位生长到仙人球针的表面，使得镍基催化剂的催化效果发挥到最大，Mn和Ta可以调节Ni周围的电子结构，三者之间有协同作用，能有效降低固液界面电阻，提高电荷转移速率，从而提升材料在电解海水过程中的催化效果，使得仙人球状催化剂在海水环境中具有优异的HER和OER电催化性能以及表现出持久的稳定性。
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公开(公告)号：CN118407083A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410579708.0
申请日：2024-05-11
申请人： 天津科技大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B1/27
摘要： 本发明提供了一种获得不同晶型双金属掺杂碳化钼的制备方法。首先选择以二维共轭碳氮化物和钼酸铵为前驱体，在碳材料中掺杂了N从而制备出稳定催化剂的载体。然后采用简单、快速、无溶剂的微波解热法将金属元素Zn和Ag掺杂入Mo@C3N4。接着通过调控煅烧温度制备出两种晶型的双金属掺杂的碳化钼(Ag/Zn)‑Mo2C@CN。本发明制备的两种晶型碳化钼可作为高效催化剂应用在电催化硝酸盐还原为氨中，Zn和Ag元素的掺杂，使碳化钼产生了更多的催化活性位点从而具有优异的催化性能。
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公开(公告)号：CN115449816A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211275336.X
申请日：2022-10-18
申请人： 天津科技大学
IPC分类号： C25B1/04 , C25B11/051 , C25B11/055 , C25B11/089 , C25D3/56
摘要： 本发明公开了一种可快速在碳钢上制备高效析氢催化剂的制备方法，通过处理空碳钢、配制电镀液和电沉积催化剂等步骤制备而成，制备方法简单，过程易于控制，原料来源广泛，成本低廉，制备周期短，制备过程中利用动态氢气泡模板法，在大电流下碳钢衬底上快速牢固地生长NiCoFe催化剂，这不仅增强了碳钢的亲水疏气性，而且提升了材料的双电层电容，降低了该材料的析氢过电位，制备后的催化剂粒径大小为1μm，形貌为三维多孔球状结构，这为其优异的析氢催化性能奠定了基础。本发明所制备的催化剂可以大规模生产，具有良好的经济效益，适合于产业化应用。
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公开(公告)号：CN115125578B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202210918217.5
申请日：2022-08-01
申请人： 天津科技大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B1/04
摘要： 本发明公开了一种B‑S共掺的镍钴基电解水析氧催化剂的制备方法，通过将镍源和钴源利用溶剂热法合成分层的镍钴前驱体固体球，并利用超声和微波联合法向分层的镍钴前驱体固体球中引入硼源和硫源，形成B‑S共掺的镍钴基电解水析氧催化剂，制备的催化剂具有多孔球状结构，B‑S共掺可以起到很好的协同作用，使制得的催化剂产生更多的缺陷，暴露出更多的活性位点，催化剂的电子结构得到优化，从而促进高氧化态活性物质的生成，提高催化剂的催化活性和稳定性，制备方法过程易于控制，成本低廉。
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公开(公告)号：CN115125578A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210918217.5
申请日：2022-08-01
申请人： 天津科技大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B1/04
摘要： 本发明公开了一种B‑S共掺的镍钴基电解水析氧催化剂的制备方法，通过将镍源和钴源利用溶剂热法合成分层的镍钴前驱体固体球，并利用超声和微波联合法向分层的镍钴前驱体固体球中引入硼源和硫源，形成B‑S共掺的镍钴基电解水析氧催化剂，制备的催化剂具有多孔球状结构，B‑S共掺可以起到很好的协同作用，使制得的催化剂产生更多的缺陷，暴露出更多的活性位点，催化剂的电子结构得到优化，从而促进高氧化态活性物质的生成，提高催化剂的催化活性和稳定性，制备方法过程易于控制，成本低廉。
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公开(公告)号：CN117758297A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202310656927.X
申请日：2023-06-05
申请人： 天津科技大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B11/054 , C25B11/02 , C25B1/04
摘要： 本发明属于电催化剂制备领域，主要涉及一种适用于大电流产氢的树枝状的电解水催化剂，本发明除了制备高效稳定的有特殊形貌的阵列作为亚稳态层外，还选择合适的金属来改善镍基电催化剂周围的电子结构，提高其HER催化活性。受益于金属之间的协同效应和选择性等因素，将适当的外部金属插入晶格或选择具有高表面积的导电基底可以诱导更多的活性位点。钨和铼具有较高价态，原子半径较大，并且W，Re掺杂可以增强催化剂对H*的吸附，从而提高催化剂的活性。本发明选用钨和铼为杂原子改善催化剂的催化活性，制备出具有高活性、高稳定性的可以长期在电解液中持续大电流产氢的催化剂对于工业化生产来说具有重要意义。
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