一种组分可调的单分散高熵金属氧化物胶体纳米晶的合成方法

    公开(公告)号:CN114621763B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202210292361.2

    申请日:2022-03-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种普适性合成单分散高熵金属氧化物胶体纳米晶的合成方法,包括以下步骤:将油酸钠分散于乙醇水混合溶剂中后加入等摩尔比的五种或五种以上金属阳离子,此时加入正己烷并60 oC搅拌一小时后分液收集正己烷相;然后用乙醇和水混合溶剂洗涤多次后旋蒸得到高熵金属油酸盐;最后溶剂法高温热解即得到单分散金属氧化物胶体纳米晶。本发明可以制备多种单分散高熵金属氧化物胶体纳米粒子,成分可调、且可以组装成多种结构,具有很好的应用前景。第一次实现了有机相分散的单分散胶体金属氧化物纳米粒子的合成,填补了现在无法合成单分散高熵金属氧化物胶体纳米晶的空白,具有很好的发明创造意义。

    一种组分可调的单分散高熵金属氧化物胶体纳米晶的合成方法

    公开(公告)号:CN114621763A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210292361.2

    申请日:2022-03-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种普适性合成单分散高熵金属氧化物胶体纳米晶的合成方法,包括以下步骤:将油酸钠分散于乙醇水混合溶剂中后加入等摩尔比的五种或五种以上金属阳离子,此时加入正己烷并60 oC搅拌一小时后分液收集正己烷相;然后用乙醇和水混合溶剂洗涤多次后旋蒸得到高熵金属油酸盐;最后溶剂法高温热解即得到单分散金属氧化物胶体纳米晶。本发明可以制备多种单分散高熵金属氧化物胶体纳米粒子,成分可调、且可以组装成多种结构,具有很好的应用前景。第一次实现了有机相分散的单分散胶体金属氧化物纳米粒子的合成,填补了现在无法合成单分散高熵金属氧化物胶体纳米晶的空白,具有很好的发明创造意义。

    一种三维有序方形孔介孔碳载单原子铁氮催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN110010905A

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201910192975.1

    申请日:2019-03-14

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种三维有序方形孔介孔碳载单原子铁氮催化剂的制备方法,本发明采用溶液法制得单分散四氧化三铁纳米颗粒,通过溶剂挥发诱导纳米颗粒自组装成三维有序的纳米超晶格固体,将颗粒表面的有机分子高温碳化获得碳包覆的三维四氧化三铁纳米超晶格,通过酸刻蚀将四氧化三铁纳米颗粒除掉获得有序介孔碳载单原子铁氮催化剂前驱体,通过与含氮前驱体一起煅烧得到有序介孔碳载单原子铁氮催化剂。本发明方法简单,原料易得,成本较低,具有较高的比表面积、合适的孔径分布,利于反应物和产物的快速扩散,可以作为阴极氧还原反应良好的催化剂,在燃料电池、金属空气电池方面有巨大的应用潜力。

    一种高稳定性低载量碳包覆铂催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN112242530B

    公开(公告)日:2021-10-26

    申请号:CN202011057867.2

    申请日:2020-09-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种高稳定性低载量碳包覆铂催化剂的制备方法,该碳包覆层能够有效稳定铂催化剂并实现优异的长循环性能。本发明首先合成油胺包覆的铂纳米粒子,然后将科琴黑与铂纳米粒子共组装,经过配体预交联、碳化、高温活化等手段,完成碳包覆铂催化剂的制备。在本发明中制备的碳包覆铂催化剂因其独特的碳包覆层的存在,一方面有效稳定内部铂纳米粒子,避免酸性条件下长循环过程中铂组分的溶出及相邻铂纳米粒子的融合;另一方面阻断离子聚合物与铂纳米粒子的直接接触,从而避免离子聚合物中的磺酸基团降低铂纳米粒子的催化活性。

    一种高稳定性低载量碳包覆铂催化剂的制备方法

    公开(公告)号:CN112467155A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011265566.9

    申请日:2020-11-13

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种高稳定性低载量碳包覆铂催化剂的制备方法,该碳包覆铂催化剂能够有效稳定铂催化剂并实现优异的长循环性能。本发明首先合成油胺包覆的铂纳米粒子,然后将科琴黑与铂纳米粒子共组装,经过配体预交联、碳化、高温活化等手段,完成碳包覆铂催化剂的制备。在本发明中制备的碳包覆铂催化剂因其独特的碳包覆层的存在,一方面有效稳定内部铂纳米粒子,避免酸性条件下长循环过程中铂组分的溶出及相邻铂纳米粒子的融合;另一方面阻断离子聚合物与铂纳米粒子的直接接触,从而避免离子聚合物中的磺酸基团降低铂纳米粒子的催化活性。

    一种在碳纳米管表面原位构筑均匀介孔碳的方法

    公开(公告)号:CN115784211A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211524759.0

    申请日:2022-12-01

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种在碳纳米管表面原位构筑均匀介孔碳的方法,使用食人鱼酸溶液对碳纳米管进行表面修饰,引入含氧官能团;将金属离子水溶液加入棕榈酸钠修饰的碳纳米管中,使其反应析出准固体,然后高温煅烧得到前驱体材料;使用盐酸水溶液对前驱体材料进行刻蚀即可得到表面包覆均匀介孔碳的碳纳米管。本发明可以在不同管径的碳纳米管表面原位构筑均匀的介孔碳,并且覆盖度高。现有研究都难以实现在单根碳纳米管表面构筑均匀的介孔碳,往往只能制备出介孔碳与碳纳米管相分离的材料,并不能实现碳纳米管作为载体与介孔碳之间的协同效应。本发明充分扩宽了在碳纳米管表面构筑均匀介孔碳的方法,有利于实现碳纳米管与原位构筑的均匀介孔碳之间的协同效应,极大提升碳纳米管的应用潜力。

    一种在氧化石墨烯表面包覆单层有序介孔碳或介孔石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN115716644A

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202211524848.5

    申请日:2022-12-01

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提出了一种在氧化石墨烯表面包覆单层有序介孔碳或介孔石墨烯的方法,将氧化石墨烯纳米片分散于油酸钠水溶液中,超声使其均匀分散;缓慢加入氯化铁水溶液发生阳离子交换,铁离子取代油酸钠中的钠离子,在石墨烯表面原位形成油酸铁前驱体,摇晃使其沉淀,然后抽滤水洗;所得沉淀在氮气氛围下热解,油酸铁转换为碳包覆的四氧化三铁纳米颗粒阵列,其中碳层来自于油酸根热解;经过酸刻蚀去除氧化铁颗粒,即可实现在氧化石墨烯表面构筑一层有序介孔碳包覆层。所得介孔碳包覆层可进一步通过高温石墨化处理,在保持其有序孔结构的前提下转化为介孔石墨烯包覆层。本发明方法简单,成本低廉,易放大,为石墨烯表面改性,拓展其在吸附、分离、催化等领域的应用奠定了基础。

    一种铂碳催化剂的碳包覆方法

    公开(公告)号:CN114142044B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202111318143.3

    申请日:2021-11-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种商业燃料电池用铂碳催化剂的碳包覆方法,该种碳包覆铂碳催化剂由于表面碳层的存在,能够有效提升铂碳催化剂的循环稳定性,碳包覆方法简单,适于批量生产,同时碳包覆后的铂碳催化剂仍能表现出优异的氧还原催化性能。本发明首先使用一定量的油胺、油酸与铂碳催化剂共混,通过配位作用实现配体在铂颗粒上的锚定,再依次经过配体预交联、碳化、尿素掺氮活化等手段,完成碳包覆铂碳催化剂的制备。本发明中,配体形成的表面碳层,一方面起到了阻隔作用,避免了铂颗粒直接暴露在反应环境中,与离子聚合物中的磺酸基团发生直接接触从而导致催化剂失活;另一方面,该碳层能够起到稳定铂组分的作用,防止了铂组分在长循环过程中发生从载体上溶出或者是相邻铂原子发生互融的现象。

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