一种镁修饰多孔材料催化剂的制备方法及用于催化产双氧水

    公开(公告)号:CN119352096A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411257047.6

    申请日:2024-09-09

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供了一种镁修饰多孔材料催化剂的制备方法及用于催化产双氧水。将含2,2'‑联吡啶单元的多孔共价三嗪框架和可溶性镁盐先后分散在水极性溶剂中,然后加入一定量的酸和螯合剂,在一定温度下进行螯合反应,最后经过滤、洗涤、干燥后,得到在共价三嗪框架内孔内螯合镁盐的目标产物。该种镁修饰多孔材料的制备工艺简单,对环境的污染小,具有优良的催化氧气还原为双氧水的性能。展现出85~88%的二电子选择性(其余还原为水,无污染)和较高的反应活性。

    一种铁镍合金/氮掺杂碳纳米复合电催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN116314857A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202211624395.3

    申请日:2022-12-16

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供一种铁镍合金/氮掺杂碳纳米复合电催化剂的制备方法。三聚氯氰和无水哌嗪两种单体经过反应生成共价三嗪框架聚合物;再将九水硝酸铁、六水硝酸镍和CTF混合,研磨;将研磨好的样品放在Ar氛围中进行高温热解得到类珊瑚状的铁镍合金/氮掺杂碳纳米复合电催化剂。该复合电催化剂具有优异的ORR和OER电催化性能。对于ORR,半波电位高达0.865 V,并展现出优异的长循环稳定性和甲醇耐受性。该性能优于商用的Pt/C催化剂。对于OER,在室温碱性电解液中,达到10 mA cm‑2所需过电位较低。当用作锌‑空气电池的空气阴极材料时,峰值功率密度高达133 mW cm−2,是一种理想的锌‑空气电池高性能电极材料。

    铁配位的共价三嗪聚合物衍生的纳米团簇材料的制备方法

    公开(公告)号:CN115194144A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210831935.9

    申请日:2022-07-15

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明涉及一种铁配位的共价三嗪聚合物衍生的纳米团簇材料的制备方法,由铁配位的共价三嗪聚合物作为前驱物并通过高温热解制备而得。制备方法包括:通过溶液聚合反应的方法合成铁配位的共价三嗪聚合物前驱物,经一步高温热解铁配位的共价三嗪聚合物得到铁纳米团簇材料。本发明制备的铁纳米团簇材料具有优异的氧还原(ORR)电催化性能(E1/2=0.89 V vs.RHE)和长循环稳定性,将其作为锌‑空气电池的空气阴极材料时,峰值功率密度高达164 mW cm−2,是一种理想的锌‑空气电池高性能电极材料。该发明制备方法简单,通过原位聚合配位和一步煅烧就可制得铁纳米团簇材料,在催化、环境、新能源等新兴领域具有光明的应用前景。

    一种Co9S8-Co@NCNTs复合电极的制备方法

    公开(公告)号:CN113381030B

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202110523998.3

    申请日:2021-05-13

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供了一种制备Co9S8‑Co@NCNTs复合电极的方法。通过水热法或电沉积法又或CVD法获得Co‑S的前驱物;再在双氰胺或加硫粉的分解气氛中CVD反应,最终形成Co9S8‑Co@NCNTs的复合电极。本发明的产品构筑了多种电催化活性高的位点,包括碳材料中氮掺杂活性位点以及由此引起的其它晶格缺陷,碳材料与钴、与硫化钴强耦合界面等,使得其具有优异的催化性能。产品具有设备要求低、所需原料成本低廉、反应条件易于控制、生产工艺简单、所形成的产品一致性好,环境污染小等多个优点,可用于燃料电池和锌空电池的多功能电催化剂。

    一种双功能钼掺杂硫化钴/氮碳阵列电极的制备方法

    公开(公告)号:CN111490256B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202010259647.1

    申请日:2020-04-03

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供了一种双功能钼掺杂硫化钴/氮碳阵列电极的制备方法。利用化学浴沉积辅助干燥或预氧化或预硫化获得钴基前驱物阵列结构,随后在钴基前驱物表面生长一层聚多巴胺再吸附钼离子,最后于硫气氛下退火反应。在退火过程中聚多巴胺逐步转变为氮掺杂的碳材料,钴基前驱物与硫蒸气反应成为硫化钴。同时,钼离子由于被聚多巴胺中的氮配位吸附而分散,且位于聚多巴胺表面而与钴元素隔离,硫化过程形成晶态程度高的二硫化钼和硫化钴/二硫化钼接触型结构,进而形成钼掺杂硫化钴/氮碳结构。本发明的技术方案硫化钴/氮碳界面形成的Co‑N‑C键型结构具有良好的ORR及OER性能;此外,钼掺杂硫化钴形成的Co‑O‑Mo和钼掺杂氮碳形成的Mo‑N也分别为OER和ORR高活性中心。

    一种双功能的钴与氮、氧掺杂碳原位复合电极的制备方法

    公开(公告)号:CN109585862B

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN201811321303.8

    申请日:2018-11-07

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供一种双功能的钴与氮、氧掺杂碳原位复合电极的制备方法,利用电沉积与空气气氛退火制备片状氧化钴阵列原位电极,将双氰胺与曲拉通的前躯液负载至钴阵列原位电极表面,干燥后保护气氛下退火反应。其中曲拉通在保护气氛下退火逐步脱氢、脱氧并部分石墨化生成碳材料,而因曲拉通含有大量氧元素仍有大量氧元素以醚基、羰基、羧基等形态掺入碳材料中;双氰胺分解产生的氨气等使得碳材料掺有氮的同时使氧化钴还原为钴颗粒。本发明的产品构筑了多种高电催化活位点,包括碳材料中氮、氧掺杂活性位点以及由此引起的其它晶格缺陷、碳材料与钴强耦合界面等,使电催化析氧反应和氧还原反应,这种双功能电催化剂具有用于燃料电池和锌空电池的前景。

    一种锰钴氧化物与氮掺杂碳原位复合电极的制作方法

    公开(公告)号:CN109860634B

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN201910130221.3

    申请日:2019-02-21

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供一种双功能的一种锰钴氧化物与氮掺杂碳原位复合电极的制作方法,利用水热反应制备层状锰钴氧化物原位电极,将利用吡咯的聚合反应得到锰钴氧化物与氮掺杂碳原位复合电极。其中吡咯因含有大量氮,碳元素,氨气气氛下退火逐步能使锰钴氧化物表面部分氮化而掺入氮。本发明的技术方案得到的产品,由于构筑了多种高电催化活位点,包括材料中氮掺杂活性位点以及由此引起的其它晶格缺陷、碳材料与锰钴氧化物强耦合界面、形成的缺陷位点等,使得其具有优异的析氧反应和氧还原反应双功能催化功能,这种性能优异的双功能电催化剂将能大量用于燃料电池和锌空电池中。

    一种Co9S8与氮掺杂碳复合阵列电极的制备方法

    公开(公告)号:CN109852994B

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN201910130122.5

    申请日:2019-02-21

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供一种双功能的Co9S8与氮掺杂碳复合阵列电极的制备方法,利用化学浴沉积方法制备碱式钴盐针状阵列原位电极,随后用多巴胺在上述碱式钴盐阵列表面生长聚多巴胺后于保护气氛下加入硫脲用CVD方法进行硫化反应,在这一反应过程中聚多巴胺转变为氮掺杂的碳材料,碱式钴盐在硫脲气氛下转变为Co9S8。本发明的技术方案得到的产品,由于具有多种高电催化活位点,包括碳材料中氮掺杂活性位点以及由此引起的其它晶格缺陷,具有优异的电催化氧还原反应(ORR)性能;Co9S8具有较好的电催化氧析出反应(OER)性能;此外Co9S8与碳材料形成的异质结亦具有优异的电催化OER和OER性能。

    一种双功能钼掺杂硫化钴/氮碳阵列电极的制备方法

    公开(公告)号:CN111490256A

    公开(公告)日:2020-08-04

    申请号:CN202010259647.1

    申请日:2020-04-03

    Applicant: 三峡大学

    Abstract: 本发明提供了一种双功能钼掺杂硫化钴/氮碳阵列电极的制备方法。利用化学浴沉积辅助干燥或预氧化或预硫化获得钴基前驱物阵列结构,随后在钴基前驱物表面生长一层聚多巴胺再吸附钼离子,最后于硫气氛下退火反应。在退火过程中聚多巴胺逐步转变为氮掺杂的碳材料,钴基前驱物与硫蒸气反应成为硫化钴。同时,钼离子由于被聚多巴胺中的氮配位吸附而分散,且位于聚多巴胺表面而与钴元素隔离,硫化过程形成晶态程度高的二硫化钼和硫化钴/二硫化钼接触型结构,进而形成钼掺杂硫化钴/氮碳结构。本发明的技术方案硫化钴/氮碳界面形成的Co-N-C键型结构具有良好的ORR及OER性能;此外,钼掺杂硫化钴形成的Co-O-Mo和钼掺杂氮碳形成的Mo-N也分别为OER和ORR高活性中心。

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