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公开(公告)号：CN112062128B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202010946836.6
申请日：2020-09-10
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/348 , C01B32/324 , B01J27/24 , B01J35/10
Abstract: 本发明公开了一种基于农作物秸秆的氮掺杂多孔碳材料的制备方法及其应用。该方法以秸秆为原料，将秸秆粉末与碱金属氢氧化物在水溶液中加热搅拌，通过碱煮对木质素、纤维素和半纤维素的处理，使致密的原材料的结构疏松，从而改变材料的孔径分布；然后依次加入活化剂碳酸氢钾和氮源三聚氰胺进行搅拌混合，烘干后经过高温热解，酸洗，过滤，烘干步骤得到催化材料。本发明制备的氮掺杂多孔碳材料在全pH下具有优异的氧还原电催化性能、循环稳定性高、甲醇耐受性强，可用作燃料电池阴极氧还原反应电催化材料。成本低廉，原料广泛，制备流程简单高效，绿色环保，可用于大规模生产，实际应用价值大。
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公开(公告)号：CN113793942A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111091038.0
申请日：2021-09-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H01M4/90 , C01B32/348 , H01M4/92
Abstract: 本发明公开了一种基于中阶煤的氮掺杂多孔碳材料的制备方法及其应用，该方法以中阶煤为原料，将球磨得到的中阶煤粉末先后置于加入了少量乙醇的碱和酸溶液中处理，然后将其与氮掺杂剂球磨混合，再将得到的混合物与活化剂研磨混合，通过低温活化与高温热解的一步程序升温‑降温过程，之后再经过酸洗、过滤和烘干步骤得到氮掺杂多孔碳材料。本发明制备的氮掺杂多孔碳材料具有大量介孔且微介孔以合适比例并存的孔隙结构，在全pH范围内具有优异的氧还原电催化性能，可用作燃料电池阴极氧还原反应电催化材料，本发明采用的原料成本低廉且来源广泛，制备流程简单高效且绿色环保，有利于提升中阶煤的利用附加值，可大规模生产，具有较大的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN113699554B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202111090999.X
申请日：2021-09-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C25B11/091 , C25B11/031 , C25B11/052 , C25B1/23
Abstract: 本发明公开了一种稀土金属和过渡金属共掺杂碳基材料的制备方法及其应用，称取适量多孔碳、过渡金属前驱体和稀土金属前驱体，加入去离子水和乙醇，超声处理30min后，得到混合液A；随后将混合液A加入到有机配体溶液中，室温搅拌3‑5h；离心，洗涤，烘干；将得到的粉末放入到管式炉中热处理，得到的黑色粉末进行酸洗处理，随后抽滤，水洗至滤液呈中性，干燥后得到过渡金属和稀土金属共掺杂碳基材料。本发明制备的碳基材料具有丰富的孔结构和优异的一氧化碳选择性，其法拉第效率最高可达99％，电流密度最大可达到97mA/cm2，电化学性能优异。
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公开(公告)号：CN116497385A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310392784.6
申请日：2023-04-12
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C25B11/075 , C25B11/065 , C25B1/23
Abstract: 本发明公开了一种镧系化合物复合多孔碳的制备方法及其在电催化还原CO2中的应用。该方法将一定量的多孔碳，镧系硝酸盐和络合剂混合进行搅拌；将混合溶液离心，沉淀干燥后进行高温热解处理；将产物酸洗，过滤，烘干后得到催化材料。本发明制备的镧系化合物复合多孔碳具有优异的电催化还原CO2的催化活性，CO法拉第效率在宽电位区间均能达到90％以上，且具有长时间的高电位下的稳定性。此外原料来源广泛，成本低廉，制备流程简单高效，可用于大规模的工业化生产过程，具有很高的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN113774408B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202111113353.9
申请日：2021-09-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种通过外磁场强化促进二氧化碳电还原生成一氧化碳的方法，该方法提出了施加不同强度的外磁场以促进二氧化碳电还原反应生成一氧化碳的法拉第效率，并且明显地增大电流。该方法使用含镍金属的金属有机框架材料作为磁响应催化剂，既可以存在催化活性中心，又可以对外磁场产生响应。本方法能够明显地提高能量利用率，减少能源损失，促进能量的转化效率，在能源领域有着广泛的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113998697A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111297135.5
申请日：2021-11-03
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/348 , H01M4/90
Abstract: 本发明公开了一种树叶基氮掺杂多孔炭的制备方法及其在全pH范围内氧还原电催化中的应用。将树叶基生物质清洗干燥后研磨；称取一定量生物质粉体材料，使其浸泡在含有半纤维素酶的乙酸‑乙酸钠溶液中，恒温静置一段时间进行水解，过滤，水洗，烘干，在惰性气氛下进行预碳化，冷却至室温后研磨成粉，再与氮源、活化剂按质量比称量后进行高能真空机械力球磨，将球磨混合物在惰性气氛下进行高温碳化，酸洗，过滤，水洗至滤液呈中性，干燥后得到氮掺杂多孔碳材料。本发明利用酶协同高能真空机械力球磨法对生物质进行改性处理，制备的氮掺杂多孔碳材料比表面积大，分级孔结构明显，氮含量丰富，在全pH范围(0‑13)内均具有优秀ORR电催化活性。
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公开(公告)号：CN113774408A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111113353.9
申请日：2021-09-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种通过外磁场强化促进二氧化碳电还原生成一氧化碳的方法，该方法提出了施加不同强度的外磁场以促进二氧化碳电还原反应生成一氧化碳的法拉第效率，并且明显地增大电流。该方法使用含镍金属的金属有机框架材料作为磁响应催化剂，既可以存在催化活性中心，又可以对外磁场产生响应。本方法能够明显地提高能量利用率，减少能源损失，促进能量的转化效率，在能源领域有着广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN110054168A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910332855.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种以废弃生物质为原料制备无金属氮掺杂多孔碳材料的方法及在全pH范围燃料电池阴极氧还原电催化剂。以木瓜皮等农林果蔬废弃物为原料，碳酸氢钾作为活化剂，三聚氰胺作为氮源，在相对低温的300 ℃中进行氮掺杂，之后再在900 ℃进行碳材料活化并增加石墨化程度。同时在第二次碳化前使用研磨，提高了反应活性以及氮原子掺杂的有效性。经酸洗、烘干制得，该材料可用作全pH范围燃料电池的阴极氧还原催化剂。本发明把低成本的农林果蔬废弃物转化为高价值的能源材料。其电催化能与氧还原Pt/C催化剂性能相媲美，且对甲醇有很强的耐抗性，循环稳定性较好，在全pH范围燃料电池阴极氧还原电催化上具有较大潜力的应用前景。
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公开(公告)号：CN113998697B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202111297135.5
申请日：2021-11-03
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/348 , H01M4/90
Abstract: 本发明公开了一种树叶基氮掺杂多孔炭的制备方法及其在全pH范围内氧还原电催化中的应用。将树叶基生物质清洗干燥后研磨；称取一定量生物质粉体材料，使其浸泡在含有半纤维素酶的乙酸‑乙酸钠溶液中，恒温静置一段时间进行水解，过滤，水洗，烘干，在惰性气氛下进行预碳化，冷却至室温后研磨成粉，再与氮源、活化剂按质量比称量后进行高能真空机械力球磨，将球磨混合物在惰性气氛下进行高温碳化，酸洗，过滤，水洗至滤液呈中性，干燥后得到氮掺杂多孔碳材料。本发明利用酶协同高能真空机械力球磨法对生物质进行改性处理，制备的氮掺杂多孔碳材料比表面积大，分级孔结构明显，氮含量丰富，在全pH范围(0‑13)内均具有优秀ORR电催化活性。
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公开(公告)号：CN113793942B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202111091038.0
申请日：2021-09-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H01M4/90 , C01B32/348 , H01M4/92
Abstract: 本发明公开了一种基于中阶煤的氮掺杂多孔碳材料的制备方法及其应用，该方法以中阶煤为原料，将球磨得到的中阶煤粉末先后置于加入了少量乙醇的碱和酸溶液中处理，然后将其与氮掺杂剂球磨混合，再将得到的混合物与活化剂研磨混合，通过低温活化与高温热解的一步程序升温‑降温过程，之后再经过酸洗、过滤和烘干步骤得到氮掺杂多孔碳材料。本发明制备的氮掺杂多孔碳材料具有大量介孔且微介孔以合适比例并存的孔隙结构，在全pH范围内具有优异的氧还原电催化性能，可用作燃料电池阴极氧还原反应电催化材料，本发明采用的原料成本低廉且来源广泛，制备流程简单高效且绿色环保，有利于提升中阶煤的利用附加值，可大规模生产，具有较大的实际应用价值。
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