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公开(公告)号：CN105879895A
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201610270772.6
申请日：2016-04-27
申请人： 天津工业大学
CPC分类号： B01J27/24 , B01J35/10 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , H01M4/9041 , H01M4/9083
摘要： 本发明涉及一种氮掺杂多孔碳纳米片负载非贵金属催化剂及其制备方法，所述催化剂是在氮掺杂且多孔的碳纳米片内部嵌入或表面负载金属及金属氧化物纳米粒子，其制备方法为：1)合成可聚合的离子液体单体；2)将得到的离子液体与金属盐前驱体反应，干燥后，得到中间产物的固体粉末；3)将得到的固体粉末放置于磁舟中，然后放入装有石英管的管式炉中，通入一定流速的惰性气体，然后升高温度至600～1000度，并保持0.5～5小时，自然冷却至室温，得到催化剂。本发明催化剂采用聚离子液体作为前驱体，金属负载量高，成本低廉，同时具有高的氧还原和氧析出催化活性，制备得到的产品性能稳定，制备方法简单，易于放大和工业化应用。
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公开(公告)号：CN104466215A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410696257.5
申请日：2014-11-25
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H01M8/10 , C07C303/02 , C07C309/14
CPC分类号： C07C303/02 , C07C309/14 , H01M8/1018
摘要： 一种制备阳离子磺酸基质子传导功能化的非咪唑类离子液体的合成方法，它将1，4丁磺酸内酯与三甲胺水溶液反应，反应结束后的白色固体与硫酸溶液反应，得到淡黄色粘稠液体，该离子液体由于阳离子引入了具备质子传导，具有相对较高的质子电导，以上结论可以通过交流阻抗证实。将上述离子液体担载到PVDF膜中做单电池实验，结果表明利用上述离子液体作为电解质的离子液体，其性能也获得明显提高。本发明的合成方法的特点是合成的离子液体的阴阳离子均具备质子传导功能，因而这种离子液体的质子电导得到一定程度提高，进而可以提高以这种离子液体为电解质的质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电池性能。
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公开(公告)号：CN104393320A
公开(公告)日：2015-03-04
申请号：CN201410696325.8
申请日：2014-11-25
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H01M8/10
CPC分类号： H01M8/102 , H01M8/1072
摘要： 一种制备质子交换膜燃料电池电解质用的非咪唑类离子液体的合成方法，它将硫酸二烷基酯与三甲胺反应，反应结束后产物与KOH或NaOH的乙醇溶液反应，过滤除去产生的沉淀，得到无色透明溶液，向该溶液中加入具有质子传导功能的酸，中和上述季胺碱，得到阳离子为四烷基铵类离子的离子液体。避免了咪唑类离子液体对质子交换膜燃料电池催化剂的不利影响，以上结论可以通过循环伏安等电化学方法得到证实。将上述离子液体担载到PVDF膜中做单电池实验，结果表明利用上述离子液体作为电解质的离子液体，其性能获得明显提高，相对于咪唑类离子液体，其最高功率密度可以提高60倍左右。
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公开(公告)号：CN105047970A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510394194.2
申请日：2015-07-03
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H01M8/08
CPC分类号： H01M8/083
摘要： 一种制备阳离子磺酸基质子传导功能化的非咪唑类离子液体的合成方法，它将1，4丁磺酸内酯与三甲胺水溶液反应，反应结束后的白色固体.将该白色固体的溶液与KOH溶液反应，得到淡黄色粘稠液体，该离子液体呈碱性，pH值约为9，具有较强的碱性，有可能作为碱性电解质用于燃料电池中。将上述离子液体担载到PVDF膜中做单电池实验，结果表明利用上述离子液体作为电解质是可行的，最高功率密度可以达到20mW cm-2。本发明的合成方法的特点是利用了含有磺酸根和氢氧根的离子液体的两性性质，避免了该碱性盐与二氧化碳的反应，一定程度上避免了碱性燃料电池电解质必须避免二氧化碳的问题。
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公开(公告)号：CN104953145A
公开(公告)日：2015-09-30
申请号：CN201510394193.8
申请日：2015-07-03
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H01M8/08
CPC分类号： H01M8/083 , H01M2300/0014
摘要： 本发明涉及一种利用NaAc浓溶液作为电解质的碱性燃料电池，传统的碱性燃料电池多以KOH或NaOH等强碱的浓溶液作为电解质。虽然这类电解质有较高的离子电导，但易与CO2反应，生成相应的碳酸盐或碳酸氢盐，导致电池性能降低。而NaAc溶液呈碱性，且碱性相对较弱，而且与二氧化碳反应，生成酸性强于碳酸的醋酸，导致碳酸盐很快反应再次生成CO2离开电解质，从而避免了二氧化碳给碱性燃料电池带来的问题。
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公开(公告)号：CN104447514A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410696259.4
申请日：2014-11-25
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： C07D213/20 , C07D213/127 , H01M8/10
CPC分类号： C07D213/20 , C07D213/127 , H01M8/1016
摘要： 一种制备质子交换膜燃料电池电解质用的非咪唑类离子液体的合成方法，它将硫酸二烷基酯与吡啶反应，反应结束后产物与KAC或NaAC的乙醇溶液反应，过滤除去产生的沉淀，得到无色透明溶液，向该溶液中加入具有质子传导功能的酸，置换出上述盐的醋酸根，得到阳离子为非咪唑类离子的离子液体。避免了咪唑类离子液体对质子交换膜燃料电池催化剂的不利影响，以上结论可以通过循环伏安等电化学方法得到证实。将上述离子液体担载到PVDF膜中做单电池实验，结果表明利用上述离子液体作为电解质的离子液体，其性能获得明显提高，相对于咪唑类离子液体，其最高功率密度可以提高15倍左右。
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公开(公告)号：CN118256947A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410315955.X
申请日：2024-03-19
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： C25B11/091 , C25B1/30
摘要： 本发明是一种以简便方法制备的N、P、W配位共掺杂碳材料，用于催化2电子ORR过程，属于阴极ORR催化剂材料制备技术领域。该催化剂具有松针状和点状结构，与目前报道的催化剂材料相比，该材料在碱性电解液中具有更高的起始电位和较高的稳定性，且对H2O2表现出较高的选择性。该催化剂制备方法简单，产量高，成本低廉，制备工艺可重复性高，可以实现大规模的生产利用，是一种有前景的催化剂材料。
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公开(公告)号：CN105879895B
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201610270772.6
申请日：2016-04-27
申请人： 天津工业大学
摘要： 本发明涉及一种氮掺杂多孔碳纳米片负载非贵金属催化剂及其制备方法，所述催化剂是在氮掺杂且多孔的碳纳米片内部嵌入或表面负载金属及金属氧化物纳米粒子，其制备方法为：1)合成可聚合的离子液体单体；2)将得到的离子液体与金属盐前驱体反应，干燥后，得到中间产物的固体粉末；3)将得到的固体粉末放置于磁舟中，然后放入装有石英管的管式炉中，通入一定流速的惰性气体，然后升高温度至600～1000度，并保持0.5～5小时，自然冷却至室温，得到催化剂。本发明催化剂采用聚离子液体作为前驱体，金属负载量高，成本低廉，同时具有高的氧还原和氧析出催化活性，制备得到的产品性能稳定，制备方法简单，易于放大和工业化应用。
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公开(公告)号：CN107154501A
公开(公告)日：2017-09-12
申请号：CN201710387562.X
申请日：2017-05-23
申请人： 天津工业大学
CPC分类号： H01M4/90 , H01M4/88 , H01M4/9016
摘要： 本发明公开了氧还原催化领域的一种PVP/GO复合纳米催化材料的制备方法。用柠檬酸法来分散有机物制备前驱体，通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和氧化石墨烯(GO)在惰性气氛热解过程中调控催化剂的结构，从而获得一种纳米结构的高效催化材料，并应用于氧气的还原反应中。本发明制备的催化剂具有稳定性好、较好的电子传输性能、活性位点密度高等优势，同时合成过程简单，成本低廉，易于规模化制备和应用。
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公开(公告)号：CN107081152A
公开(公告)日：2017-08-22
申请号：CN201710387693.8
申请日：2017-05-23
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： B01J23/745 , B01J21/18 , B01J31/10 , H01M4/90
CPC分类号： B01J23/745 , B01J21/18 , B01J31/10 , H01M4/9083
摘要： 本发明所涉及一种具有多孔结构的碳基非贵金属催化剂及其制备方法和应用。传统上非贵金属氧还原催化剂在制备过程中金属易于团簇，大大降低了催化剂的催化活性，同时前驱体在制备过程中对催化性能的提高没有明显的优势，因此致使这类催化剂虽有一定的电催化活性，但其性能还需进一步提高。本发明中催化剂用尿素和对苯二甲酸为前驱体，负载过渡金属铁，通过在惰性气体下热解，在高温碳化过程中释放的气体可以产生大量的孔结构，从而提高氧气的传质效率。利用本专利中的方法，则能获得一种均匀负载的催化剂，且具有氧还原催化活性和稳定性高、传质性能优良等特点，前驱体的价格低廉、制备方法简单可控，可广泛应用于质子交换膜燃料电池、金属‑空气燃料电池等领域，更多的是本专利中的催化剂还有较高的氧析出和产氢性能。
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