同时生产碳纳米管与石墨烯的装置及方法

    公开(公告)号:CN114832729B

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202210319216.9

    申请日:2022-03-29

    申请人: 清华大学

    发明人: 骞伟中 崔超婕

    摘要: 本发明提供一种同时生产碳纳米管与石墨烯的装置及方法,包括反应装置和分离装置,反应装置主体包括液态铜合金反应区和分离区,在液态铜合金反应区设有分散结构件、固体进口与气体进口;在分离区设有分离结构件。在液态铜合金反应区加热使低熔点铜合金保持熔融态;将纳米金属催化剂颗粒,加入熔融态的铜合金中。通入的碳源在分散结构件影响下形成微小气泡,在铜合金中生长石墨烯,在纳米金属催化剂上生长碳纳米管。碳纳米管在结构件与气泡的搅动下,阻止石墨烯聚并;经分离得到石墨烯与碳纳米管固体产品,以及气体产品。本发明可直接生产高质量的碳纳米管与石墨烯,反应器结构简单,不用制备石墨烯生长的模板剂,控制方便,成本低。

    一种碳纳米管强化的电池型电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114999833B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210634727.X

    申请日:2022-06-07

    申请人: 清华大学

    摘要: 本申请提供的一种碳纳米管强化的电池型电容器及其制备方法,属于超级电容器制备技术领域,所述碳纳米管强化的电池型电容器包括:正极材料由含锂化合物和活性炭组成,负极材料为硅碳材料、石墨、中间相碳微球中的一种,正极集流体为碳纳米管包覆的泡沫铝,负极集流体为第一类型负极集流体或第二类型负极集流体,其中,所述第一类型负极集流体为碳纳米管覆盖的泡沫铜,所述第二类型负极集流体为碳纳米管包覆的铜箔。本申请的碳纳米管强化的电池型电容器及其制备方法可降低目前多种材料构成浆料均匀性的控制难度,使得该碳纳米管强化的电池型电容器具有较大的能量密度和功率密度。

    将C3-C9烷烃转化芳烃的流化床连续反应再生系统及方法

    公开(公告)号:CN114130313B

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202111314984.7

    申请日:2021-11-08

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了化学工艺过程及设备技术领域的基于C3‑C9烷烃制芳烃的流化床连续反应再生系统及方法,该系统包括一个C3‑C9烷烃制芳烃的两段流化床(从下到上,具有第一,第二反应区分别控温,完成高温轻烃芳构化与中温烯烃芳构化功能,同时,在第二反应区低部设置液体芳烃(苯或和甲苯)的进料口,通过液体的汽化来控制第二反应区的温度),以及一个用于催化剂再生的流化床。在二者之间的连接关系是两段流化床中的催化剂失活后,从第一反应区进入催化剂再生流化床中,进行再生后返回两段流化床的第一反应区;本发明系统及方法具有烷烃转化率高、芳烃收率高,温度控制简单的特点。

    铜碳复合集流体、制备方法、负极及锂基电化学储能器件

    公开(公告)号:CN115084537A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210960969.8

    申请日:2022-08-11

    申请人: 清华大学

    摘要: 本申请涉及材料制备领域,提供一种铜碳复合集流体、制备方法、负极及锂基电化学储能器件,其中,铜碳复合集流体包括三维网状碳基及负载在所述三维网状碳基上的铜。本申请通过三维网状碳基与铜的结合形成的铜碳复合集流体,基于三维网状碳基及铜基特性,铜碳复合集流体具有质量轻且强度高、电导率高、化学稳定性高且易加工的优点,可以有效缓解锂离子电池中的枝晶形成、容纳负极材料的体积膨胀、提高器件能量密度与功率密度及寿命。

    一种多级结构碳纳米复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114843111A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210534421.7

    申请日:2022-05-17

    申请人: 清华大学

    发明人: 崔超婕 骞伟中

    摘要: 本申请实施例提出的一种多级结构碳纳米复合材料及其制备方法与应用,由碳纳米材料与经炭化处理的多孔炭组成,碳纳米材料的质量分数为30‑90%,多级结构碳纳米复合材料的比表面积为300‑2500m2/g,其导电率为40‑600S/cm,其堆积密度为0.2‑0.5mg/L。本发明还公开了采用高粘度有机液体为粘结剂与碳纳米材料混合,后以热处理方式制备该复合材料的方法,该复合材料具有孔结构丰富、比表面积高,且孔径分布和比表面积可大范围调控,堆积密度高,能量密度高,功率密度高等优点,可用于处理宽浓度范围非极性有机物废水废气,也可用于1‑4V超级电容器的电极材料。

    同时生产碳纳米管与石墨烯的装置及方法

    公开(公告)号:CN114832729A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210319216.9

    申请日:2022-03-29

    申请人: 清华大学

    发明人: 骞伟中 崔超婕

    摘要: 本发明提供一种同时生产碳纳米管与石墨烯的装置及方法,包括反应装置和分离装置,反应装置主体包括液态铜合金反应区和分离区,在液态铜合金反应区设有分散结构件、固体进口与气体进口;在分离区设有分离结构件。在液态铜合金反应区加热使低熔点铜合金保持熔融态;将纳米金属催化剂颗粒,加入熔融态的铜合金中。通入的碳源在分散结构件影响下形成微小气泡,在铜合金中生长石墨烯,在纳米金属催化剂上生长碳纳米管。碳纳米管在结构件与气泡的搅动下,阻止石墨烯聚并;经分离得到石墨烯与碳纳米管固体产品,以及气体产品。本发明可直接生产高质量的碳纳米管与石墨烯,反应器结构简单,不用制备石墨烯生长的模板剂,控制方便,成本低。

    将含氰有机废液转化为氮掺杂碳纳米材料的装置及方法

    公开(公告)号:CN113336283A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110602990.6

    申请日:2021-05-31

    申请人: 清华大学

    发明人: 崔超婕 骞伟中

    摘要: 本发明公开了属于含氰有机废液转化技术领域的一种将含氰有机废液转化为氮掺杂碳纳米材料的装置及方法。装置包括一个两段反应装置;第一段为流化床,其功能是利用催化剂将含氰有机废液转化为掺氮碳纳米材料;第二段为固定床,其功能是利用催化剂将所有含氰化合物全部转化为NH3或N2,且气体中的有机物只有甲烷。本发明实现了含氰有机废液的高值化利用,并使最终尾气中的有机物直接达到排放标准。本发明的技术适用于有机物氨氧化过程的废液处理以及多种含氮或含氰有机材料热解生成的有机废液的处理,与原来的焚烧法相比,大大降低了成本,提高了产品附加值。

    捕集含挥发性有机物的气体并制备碳纳米材料的系统及方法

    公开(公告)号:CN111068464B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201911384044.8

    申请日:2019-12-28

    申请人: 清华大学

    摘要: 捕集含挥发性有机物的气体并制备碳纳米材料的系统及方法,该系统包括一个吸收/解吸子系统、一个吸附/脱附子系统、一个碳化子系统,包括或不包括气液分离子系统;使用该系统捕集含挥发性有机物的气体并制备碳纳米材料的方法,将含挥发性有机物的气体先通过吸收/解吸子系统,去除大部分挥发性有机物;再经过吸附/脱附子系统,实现达标排放;当吸收或吸附接近饱和时,执行解吸或脱附操作;解吸或脱附所得有机物在气液分离子系统中冷凝,收集液体(回用或再处理);分离后的气体,进入碳化子系统,高温下生成碳纳米材料,其尾气与吸附/脱附子系统的尾气合并后,达标排放。本发明延长了吸附剂使用周期,降低了能耗;将挥发性有机物变成了碳纳米材料,降低了吸附剂成本。