一种提高电化学软化技术用阴极材料除垢效率的方法

    公开(公告)号:CN117326641A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311484593.9

    申请日:2023-11-09

    IPC分类号: C02F1/46 C02F1/461

    摘要: 本发明属于水处理技术领域,涉及一种提高电化学软化技术用阴极材料除垢效率的方法,以三维泡沫镍为基底、火源的燃料作为碳源,利用火焰煅烧方式在泡沫镍表面生长碳纳米管,提高泡沫镍的比表面积,同时为提升碳纳米管的电化学稳定性,借助脉冲电闪蒸反应器提供的瞬时高温,快速提高碳纳米管的结构有序程度,从而实现在保证除垢效率的前提下延长其在电化学水软化过程中的使用寿命。

    一种石墨烯活化的金属析氧电催化剂制备方法及应用

    公开(公告)号:CN115948768A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202310078694.X

    申请日:2023-02-08

    发明人: 刘志斌 侯阳

    摘要: 本发明属于电催化技术领域,涉及一种石墨烯活化的金属析氧电催化剂制备方法及应用,在两电极体系中,以石墨基材料为电极,含硫酸根离子的溶液为电解液,施加+10V的电压于阳极,得到剥离后的石墨烯进行水洗后冷冻干燥,并分散于乙醇中后滴涂于金属电极,室温自然干燥得到石墨烯活化的金属析氧电催化剂,石墨烯活化的金属电极在催化析氧反应中的活性组成为γ相金属羟基氧化物,催化性能高于未活化金属电极的β相金属羟基氧化物,而且导电性和催化性能均有明显的提高;所采用的原材料均已商业化,简单易得,而且制备流程简单、能耗低且成本低廉,可以规模化生产相应的电催化剂。

    一种具有仿生活性域的硫掺杂镍基金属有机框架电极材料的制备方法及其产品和应用

    公开(公告)号:CN114892212A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210390775.9

    申请日:2022-04-14

    摘要: 本发明公开了一种具有仿生活性域的硫掺杂镍基金属有机框架电极材料的制备方法:(1)将镍盐、1,4‑苯二甲酸和1,4‑苯二甲硫醇溶解于N,N‑二甲基甲酰胺、乙醇和水的混合溶剂中,得到前驱体溶液;(2)将泡沫镍放置于步骤(1)中所获得的前驱体溶液中,进行一步水热反应从而在泡沫镍基底上原位生长负载硫掺杂镍基金属有机框架纳米片阵列,得到所述具有仿生活性域的硫掺杂镍基金属有机框架电极材料。本发明还提供了上述制备方法制备得到的具有仿生活性域的硫掺杂镍基金属有机框架电极材料及作为工作电极在碱性电解液中催化电解水阴极析氢反应的应用。该电极材料在碱性电解液中展现出优异的电催化水分解析氢性能,且在长期工作下具有良好的稳定性。

    一种三维多孔碳支撑的硫化铋/氧化铋复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113201759B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202110363070.3

    申请日:2021-04-02

    IPC分类号: C25B3/07 C25B3/26 C25B11/097

    摘要: 本发明涉及能源化工和纳米材料技术领域,公开一种三维多孔碳支撑的硫化铋/氧化铋复合催化剂及其制备方法和应用,所述催化剂中硫化铋和氧化铋以纳米棒形式负载于多孔碳纳米片上,硫化铋和氧化铋纳米棒相互交错;所述多孔纳米片表面为多孔状结构,孔道直径为50‑100μm,所述硫化铋或氧化铋的纳米棒长度为3‑10μm,直径为80‑120nm;其制备方法包括现将卡拉胶焙烧得到多孔碳纳米片,再与硝酸铋溶液混合进行水热反应,最后将沉淀物水洗、干燥得到复合催化剂,该催化剂以生物质卡拉胶为原料制备,应用于电化学CO2还原的阴极材料制备HCOOH产物,具有很高的选择性和催化活性。

    一种高效钴铑氢氧化物纳米颗粒/碳布电极的制备方法及其产品和应用

    公开(公告)号:CN113774428A

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202110856094.2

    申请日:2021-07-28

    摘要: 本发明公开了一种高效钴铑氢氧化物纳米颗粒/碳布电极的制备方法,所述制备方法包括:(1)将无机钴盐和氯铑酸钾溶解于去离子水中,随后加入含有二苯胺的乙醇溶液,得到混合溶液;(2)将碳布和混合溶液进行水热反应,生成钴铑氢氧化物纳米颗粒/碳布电极。本发明还公开了上述制备方法制备得到的钴铑氢氧化物纳米颗粒/碳布电极及其作为工作电极在电催化水分解制氢反应中的应用。本发明提供的CoRh‑OH/CC电极表现出优异的电催化水分解析氢性能,最优可仅需28mV的过电势即可达到10mA cm‑2的电流密度,优于商业的Pt/C催化剂,且CoRh‑OH/CC电极能够保持良好的电解水析氢持久稳定性。

    一种全固相熔融盐合成掺杂碳纳米片催化剂的方法及其产品和应用

    公开(公告)号:CN112323089B

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202011041490.1

    申请日:2020-09-28

    IPC分类号: C25B1/23 C25B11/075 B82Y40/00

    摘要: 本发明公开了一种全固相熔融盐合成的掺杂碳纳米片催化剂的方法:将固体2‑甲基咪唑、氧化锌和氯化钠粉末均匀混合,在水热釜中进行化学蒸汽反应;将蒸汽反应后的样品进行研磨并使用乙醇洗涤;将洗涤后的样品进行离心分离,真空干燥,得到粉末样品;将粉末样品放置于氮气气氛中高温煅烧,冷却后得到含有氯化钠的粉末样品;将粉末样品用去离子水洗涤;将洗涤后的粉末样品进行抽滤,真空干燥,得到掺杂碳纳米片催化剂。本发明还提供了上述方法得到的掺杂碳纳米片催化剂及其在电催化CO2还原制备CO的应用。该方法具有简单高效,成本低,可控性高,重现性好,适合工业化生产等优点,应用于电催化CO2制CO,具备高活性、高选择性、优良的稳定性的优点。

    一种二维超薄镍掺杂二硫化钼纳米片及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113151857A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110336163.7

    申请日:2021-03-29

    摘要: 本发明涉及纳米材料制备技术领域,具体涉及一种二维超薄镍掺杂二硫化钼纳米片及其制备方法和应用,制备方法包括步骤:(1)将二硫化钼粉末作为工作电极,在含有镍盐和电解质的N,N‑二甲基甲酰胺电解液中电化学剥离,得到镍掺杂的二硫化钼;(2)过滤收集镍掺杂的二硫化钼,洗涤、干燥后在分散溶液中超声处理;(3)将超声处理后的悬浮液离心分离、冷冻干燥,得到镍掺杂二硫化钼纳米片。该方法制备的二维超薄镍掺杂的二硫化钼纳米片平均厚度不大于5nm,具有超薄层状结构,厚度均匀,结晶性好的优点,用于电解水阴极材料,在碱性溶液中具有优异的电化学析氢性能以及良好的稳定性。

    一种双缺陷超薄金属有机框架纳米片催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112877714A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110112727.9

    申请日:2021-01-27

    IPC分类号: C25B1/04 C25B11/085

    摘要: 本发明涉及能源材料合成技术领域,公开一种双缺陷超薄金属有机框架纳米片催化剂及其制备方法和应用,其制备方法包括步骤:将2,6‑萘二甲酸和萘甲酸溶解于溶剂中,再向溶剂中加入镍盐和缚酸剂,得到的溶液进行超声剥离、光照处理,再经洗涤、分离得到催化剂;该催化剂具有超薄的纳米片结构和更大的比表面积,从而暴露更多的催化活性位点,能够降低反应能量势垒,提高催化性能。应用在电催化水析氧反应中,能够在低能耗的情况下快速地实现电化学分解水析氧,同时具有较好的催化稳定性。

    一种二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114808026B

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202210236257.1

    申请日:2022-03-11

    摘要: 本发明公开了一种二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂的制备方法:以氯化铵、尿素、均苯四甲酸二酐、四水合钼酸铵和过渡金属盐为原料制备金属有机框架催化剂;将金属有机框架催化剂进行电化学剥离,得到金属有机框架纳米片催化剂;将金属有机框架纳米片催化剂作为三电极体系中的工作电极,在含有贵金属无机盐的电解液中进行电化学沉积,得到二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂。本发明还公开了通过上述制备方法得到的二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂及其作为阴极材料在电催化析氢反应中的应用。本发明提供的催化剂暴露出更多的高活性反应位点,从而表现出优异的催化活性和稳定性。

    一种磷-氮共掺杂的碳凝胶电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114959785B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202210485127.1

    申请日:2022-05-06

    摘要: 本发明涉及能源环境化工和纳米材料技术领域,公开一种磷‑氮共掺杂的碳凝胶电催化剂及其制备方法和应用,制备包括步骤:步骤1,采用植酸和氮前驱体在溶剂中混合,加入引发剂聚合得到水凝胶;步骤2,水凝胶经真空冷冻干燥、氨气气氛下煅烧得到所述碳凝胶电催化剂。本发明制备出了不含金属的磷‑氮共掺杂的碳凝胶纳米交联聚合物,高暴露的活性位点也使得电化学还原CO2的能力得到极大的提升,对电化学还原CO2具有优异的催化活性和稳定性,且基于其具有水凝胶的理化性质,在应用上具有很强的灵活性,应用范围更宽、更广。