公开(公告)号：CN117142459B

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202311123428.0

申请日：2023-09-01

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  万小雨 ,  张伟

IPC: C01B32/16 ,  B82Y40/00 ,  B82Y30/00 ,  C01B32/05 ,  C25B11/091 ,  B22F9/20 ,  H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M4/96 ,  H01M12/08

Abstract: 本发明涉及纳米材料制备和应用技术领域，尤其涉及一种三维碳纳米管材料及其制备方法与应用，包括：首先将金属钴盐、二氰二胺和硼酸研磨以获得均匀的混合物，对其进行高温加热并利用产生的气体作为模板，形成三维碳纳米管材料前驱体，其次前驱体中的金属离子经过碳热还原为金属钴纳米粒子，最后在金属钴催化作用下获得三维碳纳米管材料。本发明将金属钴盐、二氰二胺和硼酸分别作为催化剂前驱体、碳/氮源和硼源，实现了由金属钴嵌入硼、氮共掺杂碳纳米管组装的三维碳材料的可控制备；其制备的碳纳米管材料具有良好的电催化析氢反应、氧还原反应和可再充电锌空气电池性能。该制备方法具有合成过程简单可控、易于规模化制备和原材料价格低廉等优点。

公开(公告)号：CN116695165A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310669844.4

申请日：2023-06-07

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  万小雨 ,  张伟 ,  张广宇 ,  王昌明

IPC: C25B11/091 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明涉及无机功能材料技术领域，尤其涉及一种过渡金属Mn‑Ni2P/NiFe‑LDH催化剂及其制备方法和应用，首先通过水热法合成Mn‑Ni(OH)2纳米片，其次利用低温磷化方法制备Mn‑Ni2P纳米片，然后利用水热法得到Mn‑Ni2P/NiFe‑LDH催化剂。本发明利用磷化物与层状双氢氧化物材料之间的协同效应，以及基于材料本身的形貌特征，实现催化剂电子结构的调控和催化活性位点的充分暴露；本发明在碱性条件下具有出色的电催化尿素电解制氢活性，能够显著优于传统电解水制氢性能：电催化尿素电解仅需电压1.494V，便可达到组成尿素电解池所需电流密度10mA/cm2，优于电解水制氢过程所需的电压。其制备过程具有简单可控、易于工业化生产和所需原料价格低廉、储量丰富的优点，可替代贵金属、加快尿素电解高效产氢商业化应用。

公开(公告)号：CN119265607A

公开(公告)日：2025-01-07

申请号：CN202411526443.4

申请日：2024-10-30

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  郭松云 ,  万小雨

IPC: C25B11/075 ,  C25B11/061 ,  C25B1/04

Abstract: 本申请公开一种过渡金属磷化物催化剂及其制备方法与应用，将金属镍盐、钒盐、尿素和氟化铵溶解于去离子水中，利用水热法合成镍钒氢氧化物纳米片前驱体；利用低温磷化方法制得钒掺杂磷化镍纳米片催化剂；利用钒掺杂策略调控磷化镍的电子结构，降低催化反应能垒和提高本征催化活性；制备的催化剂具有优异的析氢反应和硫离子氧化反应性能，在构筑的两电极硫离子氧化耦合制氢电解槽中输出10mAcm‑2的电流密度需要较低电压0.389V，实现了高效节能产氢和硫离子氧化升级为高附加值单质硫产物的目标。本发明合成方法简单可控、原材价成本低、易于批量制备，可以作为高效的电解水制氢和硫离子氧化升级催化剂。

公开(公告)号：CN118292043A

公开(公告)日：2024-07-05

申请号：CN202410481832.3

申请日：2024-04-22

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  万小雨

IPC: C25B11/091 ,  C25B1/04 ,  C25B11/031 ,  C25B11/061 ,  C25B11/063

Abstract: 本申请公开一种高性能的海水电解制氢催化剂及其制备方法与应用，将过渡金属镍盐、铁盐、铈盐、氟化铵和尿素溶解于去离子水中，水热法合成NiFeCe‑LDH纳米片前驱体；使用次磷酸钠为磷源，通过低温磷化反应制备Fe‑Ni2P/CeO2催化剂；通过利用掺杂和构筑异质界面策略有效调控催化剂的电子结构，降低电催化反应能垒和提升催化剂的本征活性；制备的Fe‑Ni2P/CeO2催化剂有出色的析氢反应和水合肼氧化反应性能，在两电极水合肼辅助海水电解体系中实现在低电压驱动下输出电流密度，避免了发生析氯副反应和高的能源消耗，催化剂合成过程简单可控、原材价格低廉、易于批量制备，可以作为高效的海水电解产氢催化剂。

公开(公告)号：CN119920916A

公开(公告)日：2025-05-02

申请号：CN202510118643.4

申请日：2025-01-24

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  郭松云 ,  万小雨

IPC: H01M4/90 ,  B22F1/054 ,  B22F9/20 ,  H01M4/88 ,  H01M12/08 ,  C01B32/162 ,  C01B32/168 ,  C01B32/05 ,  C25B11/04 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明涉及纳米材料制备和应用技术领域，尤其涉及一种三维双金属碳材料及其制备方法与应用，包括：首先将金属钴盐、铁盐、二氰二胺和硼酸研磨得到均匀的混合物，将该混合物放置于管式炉中进行加热处理，制备三维双金属碳材料前驱体，其次该前驱体中的金属离子经过碳热还原过程生成双金属合金，最后在双金属合金催化作用下制备三维双金属碳材料。本发明通过引入铁形成双金属钴铁合金有效调控材料的电子结构，降低电催化反应能垒和提高本征活性；制备的三维双金属碳材料具有较好的析氧反应、氧还原反应和可再充电锌空气电池的性能。该材料的制备过程简单可控、易于批量合成和原材料价格低廉等优点，可以作为电催化反应催化剂。

公开(公告)号：CN117142459A

公开(公告)日：2023-12-01

申请号：CN202311123428.0

申请日：2023-09-01

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  万小雨 ,  张伟

IPC: C01B32/16 ,  B82Y40/00 ,  B82Y30/00 ,  C01B32/05 ,  C25B11/091 ,  B22F9/20 ,  H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M4/96 ,  H01M12/08

Abstract: 本发明涉及纳米材料制备和应用技术领域，尤其涉及一种三维碳纳米管材料及其制备方法与应用，包括：首先将金属钴盐、二氰二胺和硼酸研磨以获得均匀的混合物，对其进行高温加热并利用产生的气体作为模板，形成三维碳纳米管材料前驱体，其次前驱体中的金属离子经过碳热还原为金属钴纳米粒子，最后在金属钴催化作用下获得三维碳纳米管材料。本发明将金属钴盐、二氰二胺和硼酸分别作为催化剂前驱体、碳/氮源和硼源，实现了由金属钴嵌入硼、氮共掺杂碳纳米管组装的三维碳材料的可控制备；其制备的碳纳米管材料具有良好的电催化析氢反应、氧还原反应和可再充电锌空气电池性能。该制备方法具有合成过程简单可控、易于规模化制备和原材料价格低廉等优点。

公开(公告)号：CN117026292A

公开(公告)日：2023-11-10

申请号：CN202311232083.2

申请日：2023-09-22

Applicant: 南通大学

Inventor： 李瑞庆 ,  万小雨 ,  张伟 ,  张广宇 ,  王昌明

IPC: C25B11/091 ,  C25B11/061 ,  C25B11/031 ,  C25B1/04

Abstract: 本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种应用于高效节能海水电解制氢催化剂及其制备方法与应用，包括：首先通过水热法制备CoFeCe‑LDH纳米片；其次以次磷酸钠为磷源，利用低温磷化策略得到Fe‑Co2P/CeO2纳米片状催化剂。本发明利用Fe‑Co2P与CeO2之间的协同效应，以及材料本身的均一纳米片形貌，优化催化剂的电子结构和暴露大量的催化活性位点，降低反应能垒和提高本征催化活性；本发明应用于水合肼辅助海水电解制氢时，在超低驱动电压下(0.438V)即可实现较大的电流密度(400mA cm‑2)，所需电压低于传统的海水电解制氢系统，避免了发生析氯反应，降低了能源消耗。本发明制备方法操作简单、成本低、易于批量生产，可作为高效节能的工业化海水电解制氢催化剂。