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公开(公告)号:CN117127195A
公开(公告)日:2023-11-28
申请号:CN202311098524.4
申请日:2023-08-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种促进质子交换膜电解水制氢的方法,属于氢能制取技术领域,具体包括以下步骤:步骤一、脉冲电源连接质子交换膜电解池并向其供应脉冲电压,施加的电压范围为1.75~3.5V,频率为0.0125~10Hz;步骤二、将电解液去离子水输送到质子交换膜电解池的阳极室,从而引发氧化反应制取氢气。在低频脉冲电位间歇供电的过程中,成功地优化了电极‑溶液界面的反应行为,实现了更高效的氢气析出反应。具体而言,该方法通过在0.1Hz的脉冲频率下耦合50%的脉冲占空比,使电极‑溶液界面处于双电层竞争协调的介尺度状态,优化了电极界面的性能。
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公开(公告)号:CN114293206B
公开(公告)日:2023-07-07
申请号:CN202210005352.0
申请日:2022-01-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C25B1/30 , C25B1/50 , C25B11/091
Abstract: 本发明公开了一种脉冲电合成H2O2的方法,所述方法以松木或桐木为廉价碳源,通过碳化、CO2干冰球磨等步骤,制备氧掺杂生物炭基电催化剂,将其进一步负载于基底上制成片状电极,在脉冲电位条件下供电,可在电解体系内高效合成H2O2。本发明针对传统恒流/恒压氧气电还原制H2O2技术中,存在的阴极材料成本高、难规模化、恒流/恒压供电条件H2O2产量低等问题,使用廉价的桐木/松木为原料,并采用干冰球磨法实现生物炭基电催化剂中氧的掺杂。在合成H2O2过程中,采用脉冲方式供电,可有效避免H2O2的无效分解路径,提高H2O2的产量,具有材料成本低廉、制备方法简便、H2O2产量高、供电方式易规模化等突出优势。
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公开(公告)号:CN114512196A
公开(公告)日:2022-05-17
申请号:CN202210142453.2
申请日:2022-02-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种准确快速预测杂原子掺杂无定形碳催化活性位的方法,属于表面催化技术领域,所述方法包括以下步骤:构建杂原子掺杂芳香碳团簇模型并进行几何构型优化;采用密度泛函理论计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇的Mulliken电负性χ;采用波函数分析方法计算杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值f‑;计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值与Mulliken电负性的比值f‑/χ;计算初筛的活性位点催化基元反应路径,根据计算结果获得决速步自由能垒,筛选具有高催化活性的位点。本发明提出了准确预测其催化活性的描述符,指导无定形碳基催化剂的设计构筑,直接描述了催化反应中电子动态转移的本质过程。
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公开(公告)号:CN114512196B
公开(公告)日:2023-03-24
申请号:CN202210142453.2
申请日:2022-02-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种准确快速预测杂原子掺杂无定形碳催化活性位的方法,属于表面催化技术领域,所述方法包括以下步骤:构建杂原子掺杂芳香碳团簇模型并进行几何构型优化;采用密度泛函理论计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇的Mulliken电负性χ;采用波函数分析方法计算杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值f‑;计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值与Mulliken电负性的比值f‑/χ;计算初筛的活性位点催化基元反应路径,根据计算结果获得决速步自由能垒,筛选具有高催化活性的位点。本发明提出了准确预测其催化活性的描述符,指导无定形碳基催化剂的设计构筑,直接描述了催化反应中电子动态转移的本质过程。
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公开(公告)号:CN114293206A
公开(公告)日:2022-04-08
申请号:CN202210005352.0
申请日:2022-01-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C25B1/30 , C25B1/50 , C25B11/091
Abstract: 本发明公开了一种脉冲电合成H2O2的方法,所述方法以松木或桐木为廉价碳源,通过碳化、CO2干冰球磨等步骤,制备氧掺杂生物炭基电催化剂,将其进一步负载于基底上制成片状电极,在脉冲电位条件下供电,可在电解体系内高效合成H2O2。本发明针对传统恒流/恒压氧气电还原制H2O2技术中,存在的阴极材料成本高、难规模化、恒流/恒压供电条件H2O2产量低等问题,使用廉价的桐木/松木为原料,并采用干冰球磨法实现生物炭基电催化剂中氧的掺杂。在合成H2O2过程中,采用脉冲方式供电,可有效避免H2O2的无效分解路径,提高H2O2的产量,具有材料成本低廉、制备方法简便、H2O2产量高、供电方式易规模化等突出优势。
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