一种高压缩应变铂合金纳米材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119381467A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411509952.6

    申请日:2024-10-28

    Abstract: 本发明公开了一种高压缩应变铂合金纳米材料及其制备方法和应用,属于燃料电池催化剂领域。本发明通过水热或通氢还原热处理等方法,制备出稀土氧化物纳米粒子沉积在导电碳载体表面,而铂合金纳米粒子沉积在稀土氧化物表面的铂合金纳米材料,利用稀土氧化物的变价特性诱导铂合金形成过程中有更多过渡金属溶入铂晶格中,使铂合金材料产生高压缩应变并增强稀土氧化物对纳米粒子的固定作用,不但提高了铂合金纳米材料的催化活性,而且阻止了纳米粒子在长期电催化过程中产生的团聚、溶蚀及脱落,同时利用稀土氧化物的抗腐蚀特性,在碳载体上形成的稀土氧化物保护层,抑制碳载体在使用过程中被电腐蚀造成的结构坍塌,提升铂合金纳米材料的结构稳定性。

    一种制备高性能碳基催化剂的方法

    公开(公告)号:CN105720276B

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201610126432.6

    申请日:2016-03-07

    Abstract: 本发明涉及一种制备高性能碳基催化剂的方法,属于新能源材料技术领域。首先将苯胺与过渡金属盐配位制备得到悬浮液;然后将制备得到的悬浮液过滤得到滤饼,滤饼采用乙醇、水、丙酮、乙醚、甲醇、甲醛中的一种或几种任意比例的混合溶剂中浸泡15~120min清洗后再抽滤干燥研磨,获得纳米齿状聚苯胺金属配位聚合物;在气氛条件下,将得到的纳米齿状聚苯胺金属配位聚合物热处理制备出高性能碳基催化剂。本发明方法制备的非贵金属碳基催化剂,所用原料价格低廉、制备工艺简单、对设备要求低、适合于催化剂的规模化生产。

    一种水热法合成Cu‑N‑C催化剂的方法

    公开(公告)号:CN106602083A

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201611222890.6

    申请日:2016-12-27

    Abstract: 本发明涉及一种水热法合成Cu‑N‑C催化剂的方法,属于新能源材料技术领域,本发明方法通过在氨水中加入高纯铜粉,经化学反应后获得铜氨配位化合物溶液,随后将铜氨溶液与氧化碳纳米材料溶液混合,借助于铜氨配位化合物和氧化碳纳米材料之间静电作用产生的絮凝现象,使铜氨配位化合物紧紧吸附在氧化碳纳米材料周围形成铜氨配位化合物‑氧化石墨烯复合物;本发明碳基催化剂是在较低的温度下合成,不需高温热解,且合成的Cu‑N‑C碳基具有较高的ORR活性和稳定性,适合于规模化生产。

    一种原位生长碳纳米管的金属单原子碳基催化剂的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119361731A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411488908.1

    申请日:2024-10-24

    Abstract: 本发明涉及一种原位生长碳纳米管的金属单原子碳基催化剂的制备方法和应用,包括如下步骤:(1)将二甲基咪唑溶于甲醇中得到溶液A;(2)将过渡金属盐和锌酸盐溶于甲醇中形成溶液B;(3)所述溶液A和溶液B混合,制得前驱体;(4)将所述前驱体,在惰性气体和H2混合气体下,900~1100℃热处理,得到所述原位生长碳纳米管的金属单原子碳基催化剂。本发明在增加催化剂的反应活性点的同时,碳纳米管相互交联形成的桥联结构有效地提升反应过程中物质传输和电荷传递效率,促进催化剂ORR本征活性显著提升。

    一种低温制备碳载铱纳米团簇催化剂的方法

    公开(公告)号:CN117626312A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311493108.4

    申请日:2023-11-10

    Abstract: 本发明涉及一种低温制备碳载铱纳米团簇催化剂的方法,属于纳米催化剂技术领域。本发明将碳载体超声分散到去离子水中得到碳载体悬浮液;将铱前驱体和聚乙烯吡咯烷酮加入到碳载体悬浮液中分散均匀,然后超声处理30~60min得到混合溶液;将混合溶液加入到高压釜中,通入氢气,在温度10~75℃下反应0.2~50h,冷却至室温,释放氢气,反应产物经去离子水清洗,真空干燥即得碳载铱纳米团簇催化剂。本发明利用氢气在低温下将铱化合物分子还原成Ir金属纳米团簇并负载到碳载体上制备成碳载非晶态铱纳米团簇催化剂,暴露出众多低配位原子,具有极高的表面积与体积比、反应活性和原子利用率。

    一种碳负载双金属单原子及双金属合金粒子的催化剂制备方法

    公开(公告)号:CN117410509A

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202311377164.1

    申请日:2023-10-24

    Abstract: 本发明涉及一种碳负载双金属单原子及双金属合金粒子的催化剂制备方法,属于碳载催化剂技术领域。本发明将多孔碳加入到硝酸溶液中活化,在空气氛围中研磨得到活化多孔碳粉;将具有过渡金属M‑N4配位结构的铵盐溶液加入到活化多孔碳粉悬浮液中超声处理,再置于温度60~80℃下搅拌反应吸附10~15h,得到负载过渡金属铵盐的多孔碳粉;将具有Pt‑N4配位结构的铵盐溶液加入到负载过渡金属铵盐的多孔碳粉悬浮液中超声处理,然后在室温下搅拌反应吸附10~24h,再经液氮冷冻干燥得到固体复合物;固体复合物置于氮气氛围中匀速升温至730~850℃退火处理40~120min,自然冷却至室温,得到碳负载双金属Pt和M的单原子及双金属PtM核壳纳米粒子催化剂,该催化剂具有较高的活性和耐久性。

    钴配位化合物分子插层多层石墨烯纳米材料的制备方法

    公开(公告)号:CN112010294A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202010963946.3

    申请日:2020-09-15

    Inventor: 李卫 杨喜昆

    Abstract: 本发明公开一种钴配位化合物分子插层多层石墨烯的制备方法,本方法是将氧化石墨置于去离子水中,超声剥离后获得氧化石墨烯悬浮液,将悬浮液在室温、避光条件下静置后使用;将钴的配位化合物和氧化石墨烯悬浮液混合在烧杯中恒温搅拌获得絮状沉淀混合物;然后将絮状复合物溶液转移到高压釜中;经过水热处理后获得钴配位化合物分子插层多层石墨烯;本发明方法工艺简单、对设备要求低、成本低、具有很好的工业应用前景。

    一种氮掺杂石墨烯碳材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108285139A

    公开(公告)日:2018-07-17

    申请号:CN201711305832.4

    申请日:2017-12-11

    Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂石墨烯碳材料的制备方法和应用,属于新型碳材料技术领域,本发明通过自下而上的分子设计采用化学氧化聚合法在苯胺单体聚合过程中同时加入一种或几种过渡金属盐以及含有卤族元素的强氧化性酸,使分子链上的亚胺基团与过渡金属盐配位,过渡金属元素的阳离子和卤族元素的阴离子同时进入到苯胺聚合物链上,获得卤素改性的苯胺-金属聚合物,再通过分段热处理工艺路线,制备出超轻具有三维多孔管状纳米结构的氮掺杂石墨烯碳材料,本发明方法制备的氮掺杂石墨烯碳材料较轻,可作为氢氧燃料电池的阴极催化剂或锂、钠电池、碳储能的阴极材料、或作为重金属离子吸附剂或作为碳气凝胶作为保温材料,应用前景较广。

    一种碳载铂钴纳米合金催化剂的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108258251A

    公开(公告)日:2018-07-06

    申请号:CN201711305831.X

    申请日:2017-12-11

    Abstract: 本发明公开了一种碳载铂钴纳米合金催化剂的制备方法和应用,属于燃料电池纳米催化剂的合成技术领域,本发明采用乙酰丙酮铂和乙酸钴为前驱体,碳粉为载体,通过化学热还原方法合成出碳载铂钴纳米合金催化剂,然后将碳载铂钴纳米合金催化剂干燥,最后在还原性气氛下热处理调控Pt‑Co纳米合金的表面成分,使Pt偏析到纳米粒子表面,最终得到Pt‑Co纳米粒子表面富Pt的高活性碳载铂钴纳米合金催化剂;本碳载铂钴纳米合金催化剂应用于低温氢氧燃料电池的阴极催化剂,具有较高的氧还原反应活性和化学稳定性,本发明方法解决了贵金属颗粒容易团聚、分散性差的缺点,且制备工艺简单、操作方便,成本低廉,解决了燃料电池高成本问题,适合于规模化、工业化的生产。

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