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公开(公告)号：CN116251589B
公开(公告)日：2025-02-21
申请号：CN202310299567.2
申请日：2023-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种用于甲醇蒸汽重整制氢的Pd/ZnO‑ZrO2催化剂及其制备方法和应用。催化剂以低负载Pd作为活性组分，以ZnO和ZrO2的复合物作为载体，采用共沉淀法合成ZnO和ZrO2的复合载体，再使用湿法浸渍负载Pd。在甲醇蒸汽重整反应中，该种催化剂表现出高活性和高稳定性，尤其是0.1Pd/ZnO‑ZrO2(Pd含量：0.1％)表现出最佳活性，在反应5h后，甲醇转化率达到93.3％，产氢量高达1146.8mol·gPd‑1·h‑1，CO2选择性达到95.7％，CH4几乎为零，并且在5h内保持良好的稳定性，产氢活性几乎未下降。该催化剂贵金属含量低，Pd以单原子形式存在，比常规Pd基催化剂低了30倍，使成本大大降低。
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公开(公告)号：CN112717924B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202110018820.3
申请日：2021-01-07
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公布等离子溅射法快速合成一种单原子催化剂的方法及其应用，催化剂载体和活性金属均由等离子溅射方法合成，合成的Pt1/TiOx单原子催化剂催化性能优异。以玻碳片、钛网、不锈钢片、碳纸等作为基板，以载体靶材和活性金属靶材为原料；将基板置于载物台，采用三靶材等离子溅射仪将载体和活性金属交替溅射沉积在基板上，交替沉积若干次即可得到催化剂样品。本发明具有活性金属负载量可控、合成速度快、工艺简单、能耗低等优点，例子中制备的催化剂在过电位50mv时，质量比活性和转换效率(TOF)分别是20％商业铂炭的11.05倍和3.5倍。
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公开(公告)号：CN113871577A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110958795.7
申请日：2021-08-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01M4/1399 , H01M4/60 , H01M10/0525
Abstract: 一种利用PET废弃物制备锂离子电池负极材料的方法，属于电池技术领域，包括PET废弃物处理、MOF电极材料制备、电极浆料制备、电极浆料干燥和组装成电池工艺。本发明对合成设备要求低，操作简单方便，且该负极材料较传统的锂离子电池负极材料石墨，在比容量方面有了很大的提高，经过200次充放电循环后，比容量提高到了728mAh/g；同时为实现PET废弃物的回收利用打开了新思路，扩宽了资源回收利用的研究方向，保护环境且为环境治理工作减小了压力。
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公开(公告)号：CN112717924A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202110018820.3
申请日：2021-01-07
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公布等离子溅射法快速合成一种单原子催化剂的方法及其应用，催化剂载体和活性金属均由等离子溅射方法合成，合成的Pt1/TiOx单原子催化剂催化性能优异。以玻碳片、钛网、不锈钢片、碳纸等作为基板，以载体靶材和活性金属靶材为原料；将基板置于载物台，采用三靶材等离子溅射仪将载体和活性金属交替溅射沉积在基板上，交替沉积若干次即可得到催化剂样品。本发明具有活性金属负载量可控、合成速度快、工艺简单、能耗低等优点，例子中制备的催化剂在过电位50mv时，质量比活性和转换效率(TOF)分别是20％商业铂炭的11.05倍和3.5倍。
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公开(公告)号：CN114613445B
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202210234812.7
申请日：2022-02-18
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种预测二氧化碳电还原铜合金催化剂的方法属于二氧化碳电化学还原领域，通过应用密度泛函理论计算和机器学习，克服了效率低和选择性差的难题。本方法通过优化不同种类CuM合金的表面结构，应用密度泛函理论计算CO2还原反应的关键中间体(CO、HCOO、COOH、H)在各个表面的吸附能。为了降低特征的空间维度，选择5个材料的特征参数，包括功函数(W)、原子序数(AN)、晶面间距(d)、电负性(EN)和局部电负性(χi)，通过机器学习训练，得到预测性能良好的梯度提升回归(GBR)模型，训练结果与包含13个特征的模型的预测性能接近。本方法不仅快速预测二氧化碳电还原铜合金催化剂，而且为设计其他催化剂提供了思路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114613445A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210234812.7
申请日：2022-02-18
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种预测二氧化碳电还原铜合金催化剂的方法属于二氧化碳电化学还原领域，通过应用密度泛函理论计算和机器学习，克服了效率低和选择性差的难题。本方法通过优化不同种类CuM合金的表面结构，应用密度泛函理论计算CO2还原反应的关键中间体(CO、HCOO、COOH、H)在各个表面的吸附能。为了降低特征的空间维度，选择5个材料的特征参数，包括功函数(W)、原子序数(AN)、晶面间距(d)、电负性(EN)和局部电负性(χi)，通过机器学习训练，得到预测性能良好的梯度提升回归(GBR)模型，训练结果与包含13个特征的模型的预测性能接近。本方法不仅快速预测二氧化碳电还原铜合金催化剂，而且为设计其他催化剂提供了思路。
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公开(公告)号：CN113689918A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110701829.4
申请日：2021-06-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种预测金属有机骨架材料催化二氧化碳性能的方法，首先确定预测金属有机骨架材料催化固定二氧化碳的特征参数，收集数据，建立机器学习预测的数据集；其次，对数据进行数据预处理；建立机器学习模型；将样本中金属有机骨架的特征和反应物的特征参数作为模型输入，待预测金属有机骨架性能作为模型输出，训练机器学习模型；将新的待预测金属有机骨架的特征参数输入到机器学习模型中，输出新的待预测材料催化性能；分析结果，找到金属有机骨架材料结构与性能之间的关系。本发明能够大规模的筛选出性能优异的催化剂材料，以解决现材料开发中的阻碍，材料设计的时间和成本高等问题。
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公开(公告)号：CN115414931B
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202211063569.3
申请日：2022-08-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种用于甲醇蒸汽重整制氢的Pd/ZnO催化剂的制备方法，属于甲醇制氢领域。该方法包括以下步骤：首先将氧化锌分散到乙二醇中形成悬浮液，然后加入四氯钯酸钠前驱体，待浸渍一段时间后离心洗涤干燥，得到Pd/ZnO催化剂，新鲜的Pd/ZnO再经过氢气还原形成部分PdZn合金，双重还原手段实现高选择性制氢。合成方法较工业上的简单且所合成的材料耐高温，400℃反应后副产物中CO含量整体较低，CH4几乎为零。本发明的制氢方法产氢量高，副产物少，操作简单不复杂，可实现便携式制氢等优点，具有很好的工业前景。
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公开(公告)号：CN115414931A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202211063569.3
申请日：2022-08-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种用于甲醇蒸汽重整制氢的Pd/ZnO催化剂的制备方法，属于甲醇制氢领域。该方法包括以下步骤：首先将氧化锌分散到乙二醇中形成悬浮液，然后加入四氯钯酸钠前驱体，待浸渍一段时间后离心洗涤干燥，得到Pd/ZnO催化剂，新鲜的Pd/ZnO再经过氢气还原形成部分PdZn合金，双重还原手段实现高选择性制氢。合成方法较工业上的简单且所合成的材料耐高温，400℃反应后副产物中CO含量整体较低，CH4几乎为零。本发明的制氢方法产氢量高，副产物少，操作简单不复杂，可实现便携式制氢等优点，具有很好的工业前景。
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公开(公告)号：CN116251589A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310299567.2
申请日：2023-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种用于甲醇蒸汽重整制氢的Pd/ZnO‑ZrO2催化剂及其制备方法和应用。催化剂以低负载Pd作为活性组分，以ZnO和ZrO2的复合物作为载体，采用共沉淀法合成ZnO和ZrO2的复合载体，再使用湿法浸渍负载Pd。在甲醇蒸汽重整反应中，该种催化剂表现出高活性和高稳定性，尤其是0.1Pd/ZnO‑ZrO2(Pd含量：0.1％)表现出最佳活性，在反应5h后，甲醇转化率达到93.3％，产氢量高达1146.8mol·gPd‑1·h‑1，CO2选择性达到95.7％，CH4几乎为零，并且在5h内保持良好的稳定性，产氢活性几乎未下降。该催化剂贵金属含量低，Pd以单原子形式存在，比常规Pd基催化剂低了30倍，使成本大大降低。
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