一种三维疏水多级孔电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114836777A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210538181.8

    申请日:2022-05-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维疏水多级孔电极及其制备方法和应用。将三维多孔铜材料先置于碱性溶液中进行电化学氧化处理,再置于硫酸盐溶液中进行电化学还原处理,得到表面生长纳米铜阵列的三维多孔铜材料;将表面生成纳米铜阵列的三维多孔铜材料表面进行疏水处理,即得三维疏水多级孔电极,该电极能够高效捕获水溶液中溶解度较低的气体反应物并将其“限域”在孔结构内部,有效延长气体反应物在电极内部的停留时间和接触概率,大大提高了电极对气体反应物的电催化还原或氧化的效率,特别适合用于CO2还原、NOx还原以及有气体参与反应的电化学合成过程,可大幅提高气体反应物的利用率和目标产物纯度。

    一种脉冲电解气相二氧化硫产生硫化氢的方法

    公开(公告)号:CN119800375A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411960907.2

    申请日:2024-12-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种脉冲电解气相二氧化硫产生硫化氢的方法,属于工业二氧化硫烟气资源化利用技术领域。该方法采用两室流动电解池作为电解体系,在阳极室通入电解液以及在阴极室通入二氧化硫气体,在阳极和阴极之间施加脉冲电流或脉冲电位进行电解,二氧化硫气体被催化还原转化成硫化氢,该方法直接利用SO2气体作反应物,不受SO2在液体中溶解度的限制,提高了反应物传质,显著降低了电解池的欧姆电阻,降低反应电压,且采用脉冲供电的方式促进SO2的周期吸附以及质子的消耗和积累,促进SO2向H2S的转化,提高二氧化硫还原效率,降低能耗。

    一种三维疏水多级孔电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114836777B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202210538181.8

    申请日:2022-05-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维疏水多级孔电极及其制备方法和应用。将三维多孔铜材料先置于碱性溶液中进行电化学氧化处理,再置于硫酸盐溶液中进行电化学还原处理,得到表面生长纳米铜阵列的三维多孔铜材料;将表面生成纳米铜阵列的三维多孔铜材料表面进行疏水处理,即得三维疏水多级孔电极,该电极能够高效捕获水溶液中溶解度较低的气体反应物并将其“限域”在孔结构内部,有效延长气体反应物在电极内部的停留时间和接触概率,大大提高了电极对气体反应物的电催化还原或氧化的效率,特别适合用于CO2还原、NOx还原以及有气体参与反应的电化学合成过程,可大幅提高气体反应物的利用率和目标产物纯度。

    一种钴负载碳基材料、及其制备和应用方法

    公开(公告)号:CN113522289B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202110739059.2

    申请日:2021-06-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于催化过氧单硫酸盐降解有机物的钴负载碳基材料的制备方法,包括步骤:S1,将乙酰丙酮钴和二氰二胺溶解于乙醇溶液中,然后依次进行分散混合处理和烘干处理,得烘干产物;S2,对所述烘干产物进行研磨处理,得研磨产物;将所述研磨产物在氮气的保护下进行煅烧处理,得煅烧产物;S3,对所述煅烧产物进行至少一次酸洗处理,得所述钴负载碳基材料。本发明通过新的制备方法得到了一种用于催化过氧单硫酸盐降解有机物的钴负载碳基材料,所述钴负载碳基材料能够提高对过氧单硫酸盐的活化效率,且循环稳定性高,金属浸出率低。

    一种含有单原子活性位点的铁氮碳复合材料、及其制备和应用方法

    公开(公告)号:CN113042081A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110313870.4

    申请日:2021-03-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种含有单原子活性位点的铁氮碳复合材料,包括含有类石墨相氮化碳的载体、以及与所述载体结合的铁单原子,从而提高对过一硫酸盐的催化活性,且避免金属离子的大量溶出。其制备方法包括步骤:S1,将含氮的碳源溶解于乙醇溶液中,得溶液A;其中,所述含氮的碳源包括:三聚氰胺、二氰二胺、以及尿素中的一种或多种;S2,将含铁的金属前驱体分散于所述溶液A中,然后进行蒸干处理,得混合物质B;其中,所述含铁的金属前驱体包括氯化血红素和酞菁铁中的一种或两种;S3,对所述混合物质B依次进行研磨混合处理、热解处理、以及冷却处理,对所述冷却处理后得到的物质依次进行酸洗处理、水洗处理、以及干燥处理,得所述铁氮碳复合材料。

    一种电解法连二亚硫酸盐的产物高效分离方法

    公开(公告)号:CN118497774A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410757156.8

    申请日:2024-06-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种电解法连二亚硫酸盐的产物高效分离方法。该方法包括:向电解装置阴极和阳极分别加入亚硫酸氢盐溶液和强碱溶液后通电电解,再收集阴极电解液;向阴极电解液中加入分离剂搅拌静置,然后过滤得固体和滤液,固体经洗涤和干燥后得连二亚硫酸盐晶体;滤液经分液操作后,所得下层溶液蒸发浓缩结晶得到硫代硫酸盐和未反应完的亚硫酸氢盐混合晶体;所述电解装置的隔膜为双极膜。该方法采用双极膜电解装置在保证产率不降低的前提下,极大程度的稳定了阴极电解液的pH值,解决了连二亚硫酸盐过程中电解液pH波动的问题,保证了产物的选择性稳定维持在较高水平,为后续分离纯化提供了基础。

    一种连续制备连二亚硫酸盐的方法及装置

    公开(公告)号:CN118186396A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410328273.2

    申请日:2024-03-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种连续制备连二亚硫酸盐的方法及装置。该装置包括电解槽和连接在电解槽上的电解液循环系统;所述电解槽包括由上至下的阴极端板(1)、带有流道的阴极集流板(2)、阴极电极(3)、隔膜(4)、阳极电极(5)、带有流道的阳极集流板(6)、阳极端板(7)和开设有阴极电极和阳极电极槽孔的垫片(8);所述隔膜为双极膜。在连续化生产时,分别向阴极和阳极泵送阴极电解液和阳极电解液,排除空气后再进行电解。该装置采用双极膜为隔膜,通过电解液循环装置,在保证产率不降低的前提下,极大程度的稳定了阴极电解液的pH值,解决了电化学制备连二亚硫酸盐过程中阴极电解液pH升高的问题,保证了产物的选择性稳定维持在较高水平。

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