自支撑三维多孔碳内嵌纳米晶活性物质复合泡沫的制备方法

    公开(公告)号:CN115548265B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202211063594.1

    申请日:2022-09-01

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明具体涉及自支撑三维多孔碳内嵌纳米晶活性物质复合泡沫的制备方法,采用成本低廉的水溶性无机盐作为模板,通过热压烧结一步制备自支撑三维多孔碳内嵌纳米晶活性物质复合泡沫。制备过程中通过使用不同种类的无机盐作为模板或者采用不同的再结晶方法,可调控盐模板的粒径大小和三维多孔碳的孔径,此外,水溶性盐模板水洗去除后,且可回收再利用。在热压烧结时,在压力、高温和模板的三重作用下,固体碳源碳化并相互连接,形成自支撑三维多孔结构,同时在碳层间原位反应形成纳米晶活性物质,清洗盐模板后,得到纳米晶均匀内嵌于自支撑三维多孔碳内的复合泡沫。本发明工艺简单、成本低廉、可控性强。

    基于CuO还原的异质晶粒结构铜/三维网络石墨烯复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN118531346A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410510418.0

    申请日:2024-04-26

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于CuO还原的异质晶粒结构铜/三维网络石墨烯复合材料及其制备方法,本发明利用氢气对CuO原始粉末进行还原,由于CuO还原为Cu存在体积收缩效应,因此可以在其内部构造出均匀细小的多孔结构。后利用乙炔做气体碳源,通过原位化学气相沉积法在还原后的多孔铜粉中低温化学气相沉积引入氢化石墨,而后冷压成型为块体铜,经过快速升降温在铜块体内部生成石墨烯,后经过高温烧结和高温热轧致密化得到具有异质晶粒结构铜(Cu)/三维网络石墨烯(GN)复合材料。本发明由于铜基体内部连续石墨烯网络导电通路的存在,以及独特的异质晶粒结构使该铜基复合材料的导电性接近于纯铜,但强度和延展性等力学性能对比纯铜有极大的提升。

    耐热铝合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN117737496B

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410186498.9

    申请日:2024-02-20

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明属于金属的生产和精炼领域,提出了一种耐热铝合金及其制备方法,该制备方法包括:在真空或保护气的气氛中,对有机酸镁进行第一次煅烧,以使有机酸镁中的有机物分解形成纳米碳网络,有机酸镁分解得到的氧化镁分散于纳米碳网络中,得到第一复合纳米颗粒;在空气氛围中,对第一复合纳米颗粒进行第二次煅烧,以使第一复合纳米颗粒中的纳米碳网络部分分解,得到第二复合纳米颗粒,第二复合纳米颗粒为石墨烯包覆的超细纳米氧化镁颗粒;第二复合纳米颗粒和金属粉末混合,得到混合粉末,其中金属粉末为铝粉、铝合金粉末或包含铝粉的混合金属粉末;以及对混合粉末进行压块烧结处理和热挤压处理,以使混合粉末内部致密化,得到耐热铝合金。

    一种纳米多孔高熵合金/羟基氧化物电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN117702175A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202410072313.1

    申请日:2024-01-18

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米多孔高熵合金/羟基氧化物电催化剂及其制备方法,具体步骤包括:制备高熵合金母材、制备高熵合金网、脱合金化处理和表面活化处理。本发明通过在现有高熵合金中添加可以抑制其过度氧化的金属元素Cu和M,抑制其在使用过程中的过度氧化达到提高稳定性的目的;通过在高熵合金表面原位生产活性更高的羟基氧化物从而提高其催化性能;通过脱合金过程中设置腐蚀电压的范围,将腐蚀后的纳米多孔高熵合金中Cu的含量控制在30%‑60%,即形成富含Cu的纳米多孔高熵合金,高含量的Cu可以抑制活性元素的过度氧化,从而在电催化剂表面形成一种异常稳定的,各金属元素含量均一性良好的多元高熵羟基氧化物。

    三维多孔碳负载纳米高熵金属间化合物复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116230884A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310094201.1

    申请日:2023-02-09

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维多孔碳负载纳米高熵金属间化合物复合材料及其制备方法,该复合材料的制备方法采用水溶性无机盐作为模板,通过热压烧结一步制备而成;在热压烧结过程中,在压力、温度和模板的三重作用下,固体碳源碳化并相互连接,形成三维多孔碳,同时多种金属盐在高温下在碳层间原位分解、熔融,并在外加压力作用下形成纳米高熵金属间化合物,反应结束降温冷却过程中,外加压力进一步抑制了纳米高熵金属间化合物的元素偏析或相分离,经过去离子水反复浸泡清洗后,最终制备了三维多孔碳负载纳米高熵复合材料。此外,水溶性盐模板水洗去除后可回收再利用,具有绿色环保特点。本发明工艺简单、成本低廉、可控性强且可制备多种纳米高熵化合物。

    盐模板制备三维六方氮化硼材料的方法及其在固态电池中的应用

    公开(公告)号:CN116199193A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202310061736.9

    申请日:2023-01-20

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明涉及一种盐模板制备三维六方氮化硼材料的方法,包括以下步骤:将有机碳源、硼源及金属盐溶于去离子水中,并将得到的溶液冷冻,之后,将上述冷冻得到的固体进行冷冻干燥得到前驱体粉末,其中,碳和硼的原子摩尔比为(2‑3):3;将前驱体粉末置于含有氨气的反应气氛中,于一定温度下进行煅烧,得到初步产物;将制得的初步产物煅烧,冷却后,获得三维六方氮化硼材料。本发明还将利用三维六方氮化硼材料制备复合固态电解质,将所制得的三维六方氮化硼材料加入聚环氧乙烷(PEO)基固态电解质中制备复合固态电解质。

    自支撑三维多孔碳内嵌纳米晶活性物质复合泡沫的制备方法

    公开(公告)号:CN115548265A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211063594.1

    申请日:2022-09-01

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明具体涉及自支撑三维多孔碳内嵌纳米晶活性物质复合泡沫的制备方法,采用成本低廉的水溶性无机盐作为模板,通过热压烧结一步制备自支撑三维多孔碳内嵌纳米晶活性物质复合泡沫。制备过程中通过使用不同种类的无机盐作为模板或者采用不同的再结晶方法,可调控盐模板的粒径大小和三维多孔碳的孔径,此外,水溶性盐模板水洗去除后,且可回收再利用。在热压烧结时,在压力、高温和模板的三重作用下,固体碳源碳化并相互连接,形成自支撑三维多孔结构,同时在碳层间原位反应形成纳米晶活性物质,清洗盐模板后,得到纳米晶均匀内嵌于自支撑三维多孔碳内的复合泡沫。本发明工艺简单、成本低廉、可控性强。

    一种共掺杂的纳米多孔锌基合金一体式负极及其制备方法

    公开(公告)号:CN114759168A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210275790.9

    申请日:2022-03-21

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明公开了一种共掺杂的纳米多孔锌基合金一体式负极的制备方法,包括以下步骤:(1)合金制备:采用熔融铸造法制备多元锌基合金锭,所述多元锌基合金中,掺杂元素为Cu、Ni或Al其中的一种或多种;(2)将步骤(1)制备得到的合金锭加工制备成50μm‑2mm厚的合金条带或薄片;(3)将步骤(2)制备得到的合金薄片采用化学脱合金化的方法制备出孔径在50‑300nm左右的纳米多孔锌基合金一体式负极;(4)将步骤(3)制备得到的纳米多孔锌基合金一体式负极进行热处理。本发明使用的方法由于是在纳米多孔金属基体上原位负载锌,所以与基体的结合更紧密,锌负载量可控,以解决镍‑锌电池电极锌负极表面生成过多锌枝晶、发生副反应的技术问题。

    一种原位合成自支撑三维石墨烯泡沫及其复合材料的方法

    公开(公告)号:CN113860291A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202110980482.1

    申请日:2021-08-25

    Applicant: 天津大学

    Abstract: 本发明涉及一种原位合成自支撑三维石墨烯泡沫的方法,包括:确定固体碳源,并根据所使用固体碳源种类的不同,选用适应溶剂;将镍金属粉末和铜金属粉末中的一种或两种、固体碳源混合置于容器中,并在混合粉末中加入所述溶剂,制得前驱体悬浊液;去除所述前驱体悬浊液中的溶剂,得到复合前驱体粉末,并对其进行干燥和研磨;压制成型,得到预制块体;在保护气氛下,使用交变电流线圈进行感应加热,冷却后得到三维石墨烯金属复合材料;利用腐蚀液将上述三维石墨烯金属复合材料的金属去除,随后进行纯化和干燥处理,得到自支撑三维石墨烯泡沫。本发明还提供原位合成自支撑三维石墨烯复合材料的方法。

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