质子交换膜电解槽阴极双极板及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117144393A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202310764203.7

    申请日:2023-06-25

    Abstract: 本发明提供了一种质子交换膜电解槽阴极双极板及其制备方法和应用。该制备方法包括:步骤S1,准备金属基材;步骤S2,将导电胶涂覆在金属基材的表面,得到具有导电胶层的叠层结构;步骤S3,将导电石墨纸贴附于导电胶层的表面,得到质子交换膜电解槽阴极双极板。相比于通过沉积或电镀的方式在基材表面制备耐腐蚀涂层的工艺,本发明提供的上述工艺流程简单,通过简单的涂覆和贴附就能够得到质子交换膜电解槽阴极双极板。而且,由于上述导电石墨纸和导电胶均具有较好的导电性能,使得采用本发明提供的上述方法制得的质子交换膜电解槽阴极双极板具有较低的接触电阻和较好的极化性能,能够应用于质子交换膜电解槽领域。

    一种PEM电解制氢复合式扩散层及其制备方法

    公开(公告)号:CN117144388A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311008440.7

    申请日:2023-08-11

    Abstract: 本发明公开了一种PEM电解制氢复合式扩散层及其制备方法,按照扩散层使用时由膜电极向双极板的顺序,以网孔目数或比表面积逐渐减小、厚度逐渐增大、机械强度逐渐提升的原则,依次放置不同规格型号的金属网状多孔材料;其中,靠近膜电极侧的金属网状多孔材料充当扩散基层,其高密度小网孔起到保护膜电极表面催化层和提高气体传输速率的作用,靠近双极板侧的金属网状多孔材料充当支撑基层,其高机械强度和大网孔起到均衡反应压力减小扩散层形变的作用,同时减小双极板的阴极侧渗水的表面张力,使其加速沿极板流道流出电解堆。本发明制得的复合式扩散层可有效用于高压反应条件下PEM电解制氢,具有低成本、高稳定性、高活性等特点。

    一种全氟碳修饰气体扩散电极的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN117107272A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310984850.9

    申请日:2023-08-07

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种全氟碳修饰气体扩散电极的制备方法及应用,采用具有高气体溶解度的全氟化碳液体修饰阴极电极,通过简单的涂敷策略即可使传统二氧化碳‑催化剂‑电解液的气‑固‑液三相界面改性为液态全氟碳‑催化剂‑电解液的液‑固‑液新三相界面,改善了电催化二氧化碳在流动池还原中气‑液‑固三相界面热力学不平衡(或亚稳态)状态导致的电润湿与碳酸盐沉积,提升了阴极电极在二氧化碳还原过程中的耐用性,合成工艺简便,易规模化推广,具有良好的工业化应用前景。

    一种氧化镓基液态金属催化剂的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114016069B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202111492127.6

    申请日:2021-12-08

    Abstract: 本发明涉及一种氧化镓基液态金属催化剂的制备方法及应用,属于二氧化碳资源化利用技术领域。本发明在温度40‑200℃下,将金属镓和金属A进行熔炼3‑6h得到镓基液态金属熔体,其中金属A为铟、锡、铋、银、锌、硒中的一种或多种;将镓基液态金属熔体倒入容器中磁力搅拌氧化1~24h,得到氧化镓基液态金属催化剂。采用氧化镓基液态金属催化剂作为二氧化碳电还原中的催化剂材料,其在‑2.1~‑2.5V vs RHE的恒电位电解中,电流密度能超过20mA/cm2,生成一氧化碳的法拉第效率超过80%;工作24h后,生成一氧化碳的法拉第效率还可达75%,仍有很好的催化效果,故氧化镓基液态金属催化剂在长时间催化反应中具有优良的催化性能。

    碱性离子液体功能化的铜及其在电催化二氧化碳还原制备多碳产物中的应用

    公开(公告)号:CN117070980A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311017598.0

    申请日:2023-08-14

    Abstract: 本发明公开了一种碱性离子液体功能化的铜及其在电催化二氧化碳还原制备多碳产物中的应用。所述碱性离子液体功能化的铜的制备方法包括如下步骤:S1、将硼砂、抗坏血酸钠、离子液体和氯化铜混合后进行反应;离子液体为1‑氨丙基‑3‑甲基咪唑溴盐、1‑丙基‑3‑甲基咪唑溴盐或1‑丙基‑3‑甲基咪唑硝酸盐;S2、反应的产物经电还原即得。本发明方法制备的碱性离子液体功能化的铜能够作为电催化剂电催化还原CO2制备多碳产物。本发明所提供的Cu@AIL,在温和条件下对电催化CO2还原为多碳产物具有优异的催化活性。

    铱修饰的钌基过渡金属掺杂氧化物催化剂的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117026271A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310983010.0

    申请日:2023-08-07

    Abstract: 本发明公开了铱修饰的钌基过渡金属掺杂氧化物催化剂的制备方法和应用,该制备方法包括:钌源前驱体、过渡金属离子的可溶性盐和碳粉载体均匀分散在溶剂中,干燥后在氢氩混合还原气氛下煅烧,得到碳载金属中间体,在空气气氛下煅烧,得到钌基过渡金属掺杂氧化物,与铱前驱体分散在水中,滴加至碱溶液中,收集沉淀,煅烧,得到低铱钌基过渡金属氧化物催化剂,可应用于质子交换膜电解水的酸性氧析出反应。本发明利用碳粉作为载体,经过氢气还原,空气氧化过程,催化剂粒径小且均匀;碳源、金属源有相互作用可稳固活性元素,有效提高催化活性;在表面沉积少量铱,降低铱含量同时提高稳定性,是一种高效且兼顾稳定性的低铱钌基过渡金属氧化物催化剂。

    钙钛矿型LaxBO3催化剂在电化学水氧化制双氧水反应中的应用

    公开(公告)号:CN116988089A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202311040004.8

    申请日:2023-08-17

    Abstract: 本发明公开了钙钛矿型LaxBO3催化剂在电化学水氧化制双氧水反应中的应用,其中B元素为Co、Ni或二者的组合,x=0.95~1.05。该LaxBO3催化剂的制备方法包括如下步骤:将水溶性La盐、水溶性B金属盐、柠檬酸按预定摩尔比溶解在水和乙醇的混合物中,然后加热至预定温度并保温以形成凝胶;将凝胶置于烘箱中干燥,然后在马弗炉中煅烧,得到LaxBO3催化剂。本发明的钙钛矿型LaxBO3催化剂中B活性位点元素选用Co、Ni或二者的组合,提高催化剂对2e‑WOR途径的选择性和稳定性,具有双氧水产率高和催化性能稳定的优点。

    一种氮硫掺杂的多孔碳电极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114411187B

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202210049325.3

    申请日:2022-01-17

    Abstract: 本发明提供一种氮硫掺杂的多孔碳电极材料及其制备方法和应用,所述氮硫掺杂的多孔碳电极材料以聚硫氨酯发泡材料作为前体,利用聚硫氨酯发泡材料的大气孔结构,经过惰性气氛下高温炭化,得到高活性的氮硫掺杂的多孔碳电极材料,该方法原料简单,容易制备,大大缩短了工艺流程。同时本发明还提供了一种以所述氮硫掺杂的多孔碳电极材料作为电解槽阳极和阴极,与未炭化的聚硫氨酯发泡材料间隔组装制成的复极式电解槽,可以有效地增加电解液在电解槽中的湍流效果,极大地增强了反应物在电极表面的反应活性。采用该电极材料组装形成的复极式电解槽用于电化学合成氨反应,可以有效提高反应的活性,具备良好的工业化的前景。

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