一种二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114808026B

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202210236257.1

    申请日:2022-03-11

    Abstract: 本发明公开了一种二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂的制备方法:以氯化铵、尿素、均苯四甲酸二酐、四水合钼酸铵和过渡金属盐为原料制备金属有机框架催化剂;将金属有机框架催化剂进行电化学剥离,得到金属有机框架纳米片催化剂;将金属有机框架纳米片催化剂作为三电极体系中的工作电极,在含有贵金属无机盐的电解液中进行电化学沉积,得到二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂。本发明还公开了通过上述制备方法得到的二维金属有机框架纳米片支撑贵金属单原子催化剂及其作为阴极材料在电催化析氢反应中的应用。本发明提供的催化剂暴露出更多的高活性反应位点,从而表现出优异的催化活性和稳定性。

    一种磷-氮共掺杂的碳凝胶电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114959785B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202210485127.1

    申请日:2022-05-06

    Abstract: 本发明涉及能源环境化工和纳米材料技术领域,公开一种磷‑氮共掺杂的碳凝胶电催化剂及其制备方法和应用,制备包括步骤:步骤1,采用植酸和氮前驱体在溶剂中混合,加入引发剂聚合得到水凝胶;步骤2,水凝胶经真空冷冻干燥、氨气气氛下煅烧得到所述碳凝胶电催化剂。本发明制备出了不含金属的磷‑氮共掺杂的碳凝胶纳米交联聚合物,高暴露的活性位点也使得电化学还原CO2的能力得到极大的提升,对电化学还原CO2具有优异的催化活性和稳定性,且基于其具有水凝胶的理化性质,在应用上具有很强的灵活性,应用范围更宽、更广。

    一种铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114807963B

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202210398522.6

    申请日:2022-04-15

    Abstract: 本发明涉及能源材料合成技术领域,公开了一种铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极的制备方法:将钴盐、铜盐溶解后,加入结构导向剂,通过水热反应在镍泡沫基底上原位生长铜钴氢氧化物纳米片前驱体;将前驱体与硫脲密闭于反应容器,热解含硫蒸气刻蚀前驱体得到铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极。本发明还公开了上述制备方法制备的铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极及作为工作电极在电解水析氢反应中的应用。本发明提供的Cu‑CoSx(PNS)/NF电极表现出优异的碱性电解水析氢性能,在10mA cm‑2电流密度下的过电势仅需72mV,塔菲尔斜率为62.5mV dec‑1,优于目前报道的许多硫化钴基电催化析氢材料,且Cu‑CoSx(PNS)/NF电极能够保持良好的电解水析氢持久稳定性。

    一种金属固相扩散合成氮掺杂碳基单原子催化剂的方法及其产品和应用

    公开(公告)号:CN114774972A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210386025.4

    申请日:2022-04-13

    Abstract: 本发明公开了一种金属固相扩散合成的氮掺杂碳基单原子催化剂的方法:将固体2‑甲基咪唑、六水合硝酸锌粉末分别溶于无水甲醇中,将两种溶液混合进行液相反应得到ZIF‑8前驱体白色粉末;将步骤(1)得到的ZIF‑8前驱体白色粉末包裹至镍箔中并进行压片;将步骤(4)压片后的镍箔放置于氨气气氛中高温煅烧,冷却后除去镍箔,得到氮掺杂碳基单原子催化剂。本发明还提供了上述方法得到的氮掺杂碳基单原子催化剂及其在电催化CO2还原制备CO的应用。该方法具有简单高效,成本低,可控性高,重现性好,适合工业化生产等优点,应用于电催化CO2制CO,具备高活性、高选择性、优良的稳定性的优点。

    一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112458495B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202011364986.2

    申请日:2020-11-27

    Abstract: 本发明涉及能源化工和纳米材料技术领域,公开了一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用;所述电催化剂为具有金红石型结构的固溶体,化学式为M1‑xRuxO2,其中M为锰、钒或铬,x为钌原子数,0.2≤x≤0.5;其制备方法包括如下步骤:(1)将具有强氧化性的高价过渡金属盐溶液、氯化钌溶液加至过渡金属盐溶液中,经反应得到无定形的氧化物粉末;(2)将步骤(1)制备的氧化物粉末干燥后焙烧,得到所述钌基过渡金属氧化物固溶体。该催化剂应用于电解水析氧反应中具有较高的析氧反应活性和稳定性。

    一种二维超薄金属有机框架纳米片电催化剂、其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN112853396B

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202011610904.8

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明涉及能源材料合成技术领域,公开一种二维超薄金属有机框架纳米片电催化剂、其制备方法及应用,该催化剂的制备方法包括步骤:将氯化铵、氮源、均苯四甲酸酐、四水合钼酸铵和过渡金属盐混合研磨,经煅烧、洗涤、干燥得到具有金属有机框架结构的催化剂;再将其作为负极,进行电化学剥离,再液相超声分散,再离心、冷冻干燥,得到二维超薄金属有机框架纳米片电催化剂。本发明通过采用电化学剥离和液相超声辅助剥离相结合,使得金属有机框架纳米片催化剂暴露出更多的反应活性位点,表现出很高的催化活性和稳定性,明确的催化活性中心促进了电催化析氧反应。

    基于一步法气固反应制备高负载型单原子碳基催化剂的方法及应用

    公开(公告)号:CN114150340A

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202111506383.6

    申请日:2021-12-10

    Abstract: 本发明公开了一种高负载量铁或镍单原子碳基催化剂的制备方法及其应用,属于新材料领域。通过水热合成法合成特殊晶面暴露的氧化锌,然后将氧化锌与2‑甲基咪唑和有机铁或有机镍按一定比例进行高温反应,得到碳基单原子催化剂。该碳基催化剂可以应用于电催化还原二氧化碳制备一氧化碳。本发明氧化锌非极性面的暴露促进了高温下ZIF‑8的形成,为具有挥发性的有机金属盐提供了巨大的气固反应表界面,通过调控载气流速、升温速率、气化温度等条件,最终得到高度分散的金属‑N配位的单原子位点,从而提高了单原子负载量,以上反应均可在一步阶段升温的反应过程中完成。所得高负载量单原子碳基催化剂可以在低电压下就能实现二氧化碳的定向催化还原,表现出优异的选择性与稳定性。

Patent Agency Ranking