一种单原子分散三元素掺杂碳纳米带的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113104837B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202110438250.3

    申请日:2021-04-22

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及电池催化剂技术领域,具体涉及一种单原子分散三元素掺杂碳纳米带的制备方法及其应用。所述方法包括:(1)将三聚氰胺或双氰胺与乙二醇混合后边搅拌边滴加硝酸溶液,反应完成后分离出其中的固体产物,即得三聚氰胺纤维或双氰胺纤维;(2)将所述三聚氰胺纤维或双氰胺纤维浸泡于乙醇中,然后向乙醇中继续加入碳源、杂原子源和金属源,搅拌均匀后静置,得到三元素前体包覆的三聚氰胺纤维或双氰胺纤维。(3)将该三元素前体包覆的三聚氰胺纤维或双氰胺纤维碳化,即得。本发明制备碳纳米带各种元素掺杂均匀且呈单原子分散,掺杂元素的含量和种类可控,可用于电池、光催化、催化氧化、气体传感器和药物输运领域。

    一种改进的电气共生电化学反应器及其制备方法

    公开(公告)号:CN112397752B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202011264961.5

    申请日:2020-11-12

    Applicant: 济南大学

    Inventor: 董德华 范东杰

    Abstract: 本发明涉及固体氧化物燃料电池(SOFC)发电及天然气重整技术领域,尤其涉及一种改进的电气共生电化学反应器及其制备方法。所述反应器具有树枝状的微通道结构的阳极支撑SOFC,纳米纤维催化剂装载在微通道中作为反应器的重整床层,空隙率达90%以上,实现了碳氢燃料的电极内重整,实现吸热反应和放热反应的耦合。制备方法为将分散有纳米纤维催化剂悬浮液滴加到微通道结构的支撑体中,将纳米纤维催化剂加载到微通道内,烘干,重复上述加载过程,直至达到加载质量占比为0.6wt.%‑2.5wt.%,制得电气共生反应器。所述制备方法可以在SOFC阳极内形成吸热重整,有效减少阳极内因燃料氧化产生的热点,实现热耦合,提高能量效率。

    一种萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113351217B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202110756987.X

    申请日:2021-07-05

    Applicant: 济南大学

    Inventor: 董德华 马钰瑶

    Abstract: 本发明属于纳米催化技术领域,具体涉及一种萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂的制备方法及其应用。本发明以镍盐、稀土金属、溶剂以及聚合物混合后加热搅拌,形成静电纺丝前驱体溶液,然后进行纺丝并制备得到负载有Ni的萤石型载体/高聚物的复合初生纤维,进行煅烧,制备得到萤石型载体负载的Ni基纤维催化剂。本发明通过静电纺丝技术,制备了以稀土金属掺杂为载体的纤维催化剂,纤维催化剂具有均匀、直观且结构稳定等优点。本发明通过稀土金属的掺杂减小了YSZ或GDC的晶粒尺寸,从而提高了NiO固溶度,进而提高了Ni分散性。本发明所制备的纤维催化剂应用于甲烷部分氧化反应,提高了催化性能。

    一种过渡金属单原子与氮磷掺杂的碳球的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113410479A

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202110670271.8

    申请日:2021-06-17

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及电池催化剂的制备技术领域,尤其涉及一种过渡金属单原子与氮磷掺杂的碳球的制备方法及其应用。所述方法包括步骤:(1)将六氯三聚磷腈和间苯三酚加入溶剂中,待充分溶解后加入过渡金属源和三乙胺,在恒温和超声条件下进行分离出沉淀,然后对该沉淀干燥,得到催化剂模板。(2)将所述催化剂模板进行碳化处理,即得过渡金属掺杂的氮磷形成的碳球。本发明方法简单,成本低,所制备的碳球中各元素分布均匀且过渡金属呈现单原子分布状态,过渡金属源的含量和种类可调,产品催化活性高,可替代商业Pt/C作为氧还原催化剂,可应用于电池、电催化、光催化、新能源汽车及能源存储等领域。

    一种单原子分散三元素掺杂碳纳米带的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113104837A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110438250.3

    申请日:2021-04-22

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及电池催化剂技术领域,具体涉及一种单原子分散三元素掺杂碳纳米带的制备方法及其应用。所述方法包括:(1)将三聚氰胺或双氰胺与乙二醇混合后边搅拌边滴加硝酸溶液,反应完成后分离出其中的固体产物,即得三聚氰胺纤维或双氰胺纤维;(2)将所述三聚氰胺纤维或双氰胺纤维浸泡于乙醇中,然后向乙醇中继续加入碳源、杂原子源和金属源,搅拌均匀后静置,得到三元素前体包覆的三聚氰胺纤维或双氰胺纤维。(3)将该三元素前体包覆的三聚氰胺纤维或双氰胺纤维碳化,即得。本发明制备碳纳米带各种元素掺杂均匀且呈单原子分散,掺杂元素的含量和种类可控,可用于电池、光催化、催化氧化、气体传感器和药物输运领域。

    一种固体电解质支撑体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112436171A

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN202011332620.7

    申请日:2020-11-24

    Applicant: 济南大学

    Inventor: 董德华 王腾鹏

    Abstract: 本发明属于电池技术领域,具体涉及一种固体电解质支撑体及其制备方法和应用。所述电解质支撑体由微通道层和致密层组成;其中所述的微通道结构一端横截面为∩形并与致密层相连,另一端横截面贯穿支撑体与外界相通。所述的致密层厚度为0.5‑10μm。本发明所制备的电解质支撑体,用于离子传输的致密层厚度小,解决了现有电池电解质支撑体厚度大,离子传输距离大的问题;∩型电极/电解质界面有效增加电化学反应位点,有效降低了极化损失,本发明所述支撑体应用于电池降低了欧姆损失和极化损失,同时改善电极/电解质界面的结合强度,提高电池稳定性。

    一种氧电极支撑的固体氧化物电解电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN112250437A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN201911069517.5

    申请日:2019-11-05

    Applicant: 济南大学

    Inventor: 董德华 李天培

    Abstract: 本发明属于固体氧化物电解电池技术领域,具体涉及一种氧电极支撑的固体氧化物电解电池。制备方法为:将氧电极粉体、聚合物、溶剂、分散剂混合形成均匀浆料;在上下两个模具间放置筛网,将浆料浇注到模具中,加入絮凝剂进行相转变得到膜坯体;移去筛网,浸泡后干燥,然后烧结,得到预烧好的膜体;将电解质粉体加入到含有分散剂的乙醇中,球磨得电解质浆料,将预烧好的膜体先后浸渍球磨好的电解质浆料,共烧后形成电解质层;将阴极粉体加入到含有分散剂的乙醇中,球磨,将球磨好的阴极浆料喷涂在电解质层上,烧制,粘附上银丝,得到氧电极支撑的固体氧化物电解电池。本发明首次实现了氧电极支撑的固体氧化物电解电池。

    长程有序型全氟梳型阳离子聚合物及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111363068A

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN202010133700.3

    申请日:2020-02-28

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及一种长程有序型全氟梳型阳离子聚合物及其制备方法和应用,分子结构由三部分组成:(1)可溶性全氟磺酰胺聚合物提供长程有序的超疏水聚合物主链骨架;(2)利用PFSO2NH2侧链上的联接基团来嫁接引入功能性离子基团,嫁接过程会引入间隔基团来增加亲水侧链基团的长度;(3)采用长链段梳型烷基对功能性离子基团进行封端,进一步增大亲水侧链的长度。该类全氟梳型阳离子聚合物及阴离子交换膜材料,化学结构中存在超疏水主链以及亲水梳型侧链,主链与侧链之间的亲疏水性差异明显,可在膜内构建亲水/疏水微观相分离结构,最终实现优化离子通道和提高离子电导率的目的。

    具有分叉孔道结构的分离膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN110813108A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911069519.4

    申请日:2019-11-05

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明技术属于膜技术领域,尤其涉及一种具有分叉孔道结构的分离膜制备方法及其应用,该分离膜可以应用于工业分离,包括液-液分离,固-液分离,气-固分离等,具体应用包括(不限于)油水分离、污水处理、海水淡化、制药、饮料和酒生产、工业尾气处理等。一种具有分叉孔道结构分离膜,所述分叉孔结构分离膜的分离层厚度为1-5 μm,膜下表面的开孔是孔径为10-200 μm,自下往上孔道逐渐分叉成小的孔道,最终在靠近分离层处的孔径为0.5-10 μm。本发明利用相转变形成厚度为1-5 μm的皮层作为多孔分离层,与现有的微通道膜和非对称膜相比,分离层厚度减少至不到原来的1/10,大大降低了分离层的过滤阻力。

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