公开(公告)号：CN114335573A

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202111382232.4

申请日：2021-11-22

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张小华 ,  陈金华 ,  王标 ,  杜翠翠

IPC: H01M4/90 ,  H01M12/06

Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂及其微波辅助制备方法与应用。催化剂的制备包括以下步骤：1)将醋酸锌和2‑甲基咪唑在有机溶液中混合溶解后静置结晶制备ZIF‑8；2)以制备的ZIF‑8作为碳材料的前驱体经高温煅烧制备得到氮掺杂多孔碳多面体PNCH；3)将PNCH均匀分散在有机溶剂中形成悬浊液，再将金属无机盐水合物与悬浊液混合分散均匀后进行微波辐照处理，之后将反应物进行过滤，洗涤，干燥和高温煅烧处理，最后得到氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂，其中所述双金属为Fe和Ni。运用本发明所得到的氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂在碱性溶液中对ORR具有优异的催化活性和稳定性，以该催化剂组装的锌空气电池比容量好，有着很好的应用前景。本发明催化剂制备操作工艺简单安全，成本低廉，适合工业化生产和规模化应用。

公开(公告)号：CN114293200A

公开(公告)日：2022-04-08

申请号：CN202111561035.9

申请日：2021-12-15

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张小华 ,  陈金华 ,  唐杰 ,  杜翠翠

IPC: C25B1/04 ,  C25B11/091 ,  C25B11/065

Abstract: 本发明提供了一种多孔碳负载非晶态/晶态钌基高效析氢催化剂及其制备与应用，涉及新能源材料及电化学催化领域。催化剂的制备包括以下步骤：1)多孔碳的制备；2)将多孔碳超声均匀分散在分散介质中形成悬浊液，与含三氯化钌和硼酸的水溶液均相或者双溶剂相混合，充分搅拌，实现硼酸钌在多孔碳载体中的均匀组装；3)组装了硼酸钌的多孔碳在保护气体氛中高温退火得到多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂。运用本发明所得到的多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂，在碱性条件下其催化析氢性能远高于商业铂碳材料，在酸性条件下其催化析氢性能也能与商业铂碳催化剂媲美，而且大大降低贵金属使用量。本发明提供的多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂制备工艺简单、产率高、性能优异、成本低廉，可替代商业铂基催化剂，有着广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN113258085A

公开(公告)日：2021-08-13

申请号：CN202110417465.7

申请日：2021-04-19

Applicant: 湖南大学

Inventor： 杜翠翠 ,  陈金华 ,  张小华 ,  戴琪

IPC: H01M4/90 ,  H01M4/88 ,  H01M4/92 ,  H01M8/1011

Abstract: 本发明公开了一种含氧硅纳米片(SiOx NSs)负载型贵金属催化剂及其制备方法和应用。利用SiOx NSs的独特基团实现了贵金属在其表面的高分散负载，避免了传统液相合成法中还原剂或表面活性剂的使用所造成的活性位点被掩蔽的问题。首先将硅化钙加入浓盐酸中刻蚀，使钙离子脱嵌而形成具有Si‑H和Si‑OH基团的层状结构含氧硅纳米片；然后将SiOx NSs均匀分散于贵金属无机化合物水溶液中，再通过水热反应获得贵金属/含氧硅纳米片复合材料。本发明所制备的SiOx NSs负载型贵金属催化剂对甲醇氧化反应和析氢反应具有优异的电催化活性和稳定性，在可持续能源转换技术领域具有很好的应用前景。本发明提供了一种新颖贵金属催化剂的普适性制备策略，合成工艺简单，提高了贵金属利用率。