非金属基体高效催化电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN108624907A

    公开(公告)日:2018-10-09

    申请号:CN201810386823.0

    申请日:2018-04-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学催化电极技术领域,具体为非金属基体催化电极及其制备方法。本发明催化电极由导电催化剂覆盖非金属基体而构成;其中,非金属基体选自海绵、纸、木材、纤维、塑料、布;催化剂采用金属硼化物、金属磷化合物或金属磷硼化合物;催化剂中金属含量60-95%,硼含量3-20%,磷含量3-20%;导电催化剂负载量为0.5-10%。本发明将非金属基体进行预处理后,浸入化学镀液中,采用化学镀的方法将导电催化剂沉积于基体表面,制得催化电极。制备方法对设备要求低,反应条件温和,过程简单。所制备催化电极成本低、电催化功能膜致密并与基体结合牢固、催化活性高、循环稳定性好,在水电解、氯碱化工、污水处理等领域具有工业实用价值。

    一种钴/碳纳米管/钌电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114318411B

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202210078697.9

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种钴/碳纳米管/钌电催化剂及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:利用溶菌酶辅助钴基沸石咪唑酯骨架前驱体裂解得到包裹钴纳米粒子的竹节状碳纳米管,进一步将钌纳米团簇均匀锚定到竹节状碳纳米管表面,得到具有三相异质结构的钴/碳纳米管/钌复合材料。与现有技术相比,本发明所得复合材料由于其独特的碳管内外表面分别负载钴和钌异质结构以及各组分的协同效应,有助于暴露更多的活性位点、提升荷/质传输性能以及优化对氢的吸附能,因此钴/碳纳米管/钌复合材料在全pH的电解液中展现了优异的水分解析氢反应催化活性,并具有较强的稳定性。本发明所得复合材料制备所用原料成本低,工艺简单,反应能耗低。

    一种双碳耦合过渡金属镍基量子点电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN109097788B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201810910251.1

    申请日:2018-08-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于材料、能源技术领域,具体为一种双碳耦合过渡金属镍基量子点电催化剂及其制备方法。采用二维镍基沸石咪唑骨架薄片/氧化石墨烯作为前驱体,通过一步低温裂解法将其原位转化为二维氮掺杂多孔碳包覆的过渡金属镍基量子点/石墨烯异质复合材料。该复合材料形成独特的多孔碳和石墨烯“双碳”耦合金属量子点结构,具有界面作用强、比表面积大、导电性高、氮掺杂和缺陷丰富以及金属量子点均匀分散等特点;作为双功能电催化剂,用于析氢反应和析氧反应时,显示出优异的电催化活性和稳定性;是一种高效、经济的新型全水分解电催化剂。本发明制备工艺简单,成本低廉,可以实现大规模制备。

    水电解高效、双功能催化电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN107988617A

    公开(公告)日:2018-05-04

    申请号:CN201711194652.3

    申请日:2017-11-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电化学催化电极技术领域,具体为水电解高效、双功能催化电极及其制备方法。本发明采用化学镀的方法,将预处理基体浸入化学镀液中,反应制得金属硼化物或金属硼磷化合物覆盖的催化电极。本发明的催化电极可同时作为电解水析氢电极与析氧电极使用,具有过电位低,化学稳定,使用寿命长的特点。该催化电极制备方法过程简单,反应条件温和,设备要求低,电催化功能膜致密,与基体结合牢固。该方法不仅适用于高效催化电极的制备,也可用于已装配电极的升级改造,在水电解、氯碱化工析氢等领域具有工业实用价值。

    用于锂离子电池负极的三维多孔碳包覆硒化锌材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106654221A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201710026565.0

    申请日:2017-01-14

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于材料、能源技术领域,具体为一种用于锂离子电池负极的三维多孔碳包覆硒化锌材料及其制备方法。具体是将锌基沸石咪唑酯金属有机骨架材料(ZIF‑8)作为前驱体或模板,在惰性气氛保护条件下与硒粉在高温下烧结一定时间,通过同步进行的硒化和碳化过程,最终制备出碳包覆的硒化锌复合材料。本发明制备的复合材料方法实现了硒化锌与石墨碳的有效复合,各组成成分间形成了强界面耦合效应,且能有效缓解和抑制硒化锌材料在充放电过程中的体积膨胀效应,提高材料的导电性,因此该复合材料用作锂离子电池负极材料时,兼具非常高的比容量和优良的循环稳定性和倍率性能。本发明的制备工艺简单,制备条件适中,成本低廉。

    二硒化钴/石墨碳复合材料氧气还原催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN105552392A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201610002218.X

    申请日:2016-01-06

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 吴仁兵

    CPC classification number: H01M4/9016 H01M4/88 H01M4/9083 H01M4/92

    Abstract: 本发明属于化工催化剂技术领域,具体涉及一种二硒化钴/石墨碳复合材料氧气还原催化剂及其制备方法。本发明提供的氧气还原催化剂,是一种二硒化钴/石墨碳复合材料,由二硒化钴纳米颗粒(直径几个纳米)均匀嵌在多孔石墨碳多面体中而得到。本发明合成方法简单,生产成本低廉,可以实现大规模制备。制备的复合材料相比于机械混合的二硒化钴和碳材料,具有界面耦合强、二硒化钴颗粒分布均匀、碳基体具有介孔结构等诸多优势,在碱性环境下氧气还原的催化性能优于商业的铂-碳催化剂。

    一种高熵硼酸盐纳米片材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118993097A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411101259.5

    申请日:2024-08-12

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 吴仁兵 刘达

    Abstract: 本发明涉及一种高熵材料,具体涉及一种高熵硼酸盐纳米片材料及其制备方法和应用,制备方法包括如下步骤:将过渡金属盐溶解于溶剂中,得到混合溶液;将硼氢化钠溶液逐滴加入至混合溶液中发生反应,随后经洗涤和干燥,得到高熵硼酸盐纳米片材料。与现有技术相比,本发明解决现有技术中制备的高熵过渡金属化合物材料的形貌难以调控而导致催化活性降低的问题,本方案实现了制备工艺简单、普适性好、成本低廉、对设备要求低、合成周期短且可大规模制备,对于电解水析氧反应具有优异的活性和稳定性。

    一种多孔碳包覆高熵金属氮化物材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116454276A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310236797.4

    申请日:2023-03-13

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种多孔碳包覆高熵金属氮化物材料及其制备方法和应用。该材料包括十二面体氮掺杂多孔碳,以及均匀分散在多孔碳上的高熵金属氮化物。制备方法为:利用锌基沸石咪唑酯金属有机骨架材料作为前驱体,在二氧化硅壳层保护作用下热解形成十二面体氮掺杂多孔碳;再吸附多种金属离子后,通过高温热处理制备获得多孔碳包覆高熵金属氮化物材料。该材料作为锂硫电池正极的硫载体材料。与现有技术相比,本发明制备的复合材料综合了多孔碳和高熵金属氮化物两者各自的优势,因而兼具丰富的孔隙结构、多种活性位点的协同作用以及稳定的化学界面,并能够对多硫化锂产生优异的吸附和催化作用。

    一种钴/碳纳米管/钌电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114318411A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210078697.9

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种钴/碳纳米管/钌电催化剂及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:利用溶菌酶辅助钴基沸石咪唑酯骨架前驱体裂解得到包裹钴纳米粒子的竹节状碳纳米管,进一步将钌纳米团簇均匀锚定到竹节状碳纳米管表面,得到具有三相异质结构的钴/碳纳米管/钌复合材料。与现有技术相比,本发明所得复合材料由于其独特的碳管内外表面分别负载钴和钌异质结构以及各组分的协同效应,有助于暴露更多的活性位点、提升荷/质传输性能以及优化对氢的吸附能,因此钴/碳纳米管/钌复合材料在全pH的电解液中展现了优异的水分解析氢反应催化活性,并具有较强的稳定性。本发明所得复合材料制备所用原料成本低,工艺简单,反应能耗低。

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