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公开(公告)号：CN110404588B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201910769419.6
申请日：2019-08-20
Applicant: 大连理工大学
IPC: B01J31/28 , C25B1/04 , C25B11/091 , H01M4/90
Abstract: 一种超薄层状FeNi‑LDH‑FePc@MXene双功能催化剂及制备方法，属于能源材料及电化学技术领域。本发明以MXene为载体，铁盐、镍盐和FePc作为金属源，合成复合催化剂。本发明将FePc负载在MXene表面上，可以降低FePc的电子云密度，有利于进一步提高材料的ORR活性，形成了ORR/OER双功能催化剂。该超薄层状FeNi‑LDH‑FePc@MXene双功能催化剂具有类似于单片层结构，相对于多层的铁镍双金属氢氧化物可以暴露出大量的活性位点，并且单片层结构有利于电子的迁移和物质的传输，提高OER催化活性。在碱性条件下，该催化剂的ORR活性高于商业Pt/C，其OER活性高于RuO2。本发明中，制备超薄层状FeNi‑LDH‑FePc@MXene催化剂的原料来源广、成本低廉，制备工艺简单，有利于大规模的生产。
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公开(公告)号：CN110176606A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910423441.5
申请日：2019-05-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种Co@NC高分散核壳结构催化剂、制备方法及其应用，属于能源材料及电化学技术领域。催化剂以葡萄糖为C源，二氰二胺为C、N源，Co(NO3)·6H2O为Co源，采用高温煅烧法制得；二氰二胺高温分解生成二维片状的g-C3N4，葡萄糖高温分解生成的碳中间体和金属物种，插入g-C3N4的片状中；该催化剂中被N-C层包覆的Co纳米粒子均匀分散在石墨烯碳层上。该催化剂可以用作金属-空气电池、燃料电池阴极氧还原电催化剂。本发明原料价格低廉易得，制备工艺简单，易于放大生产；二氰二胺的原位分解为催化剂提供丰富的N掺杂活性位点，形成丰富介孔结构，提高催化剂活性，为ORR过程中反应参与物质的传递运输提供通道，满足反应过程的传质需求；催化剂稳定性好、抗甲醇性强。
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公开(公告)号：CN111933962B
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202010891644.X
申请日：2020-08-31
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种N、S共掺杂无金属CNS氧还原催化剂及制备方法，属于能源材料及电化学技术领域。本发明以葡萄糖作为碳源，以g‑C3N4作为氮源和软模板剂，多硫化物作为硫源，通过水热‑煅烧两步法合成三维多孔碳材料催化剂。所得CNS催化剂为三维多孔类石墨烯结构，表面含有大量的孔结构，该催化剂的ORR的在碱性电解液中的起始电位1.01V、半波电位0.88V，比商品Pt/C催化剂具有更好的催化性能。本发明具有大量孔道，可暴露出更多的活性位点，有利于传输ORR反应物质，有利于提高材料的ORR催化活性；所选用的试剂毒性小，原料来源广、成本低廉，制备工艺简单且绿色无污染，易于放大生产，有利于大规模应用；可用于燃料电池、金属‑空气电池等涉及ORR的酸性和碱性一次、二次电池。
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公开(公告)号：CN110102330A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910423496.6
申请日：2019-05-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种Co@N,S(two)-Kb高分散核壳结构催化剂、制备方法及其应用，属于电化学技术领域。所述的催化剂以Co纳米粒子为核，以N，S掺杂碳层为壳，N，S双掺杂碳层包覆Co纳米粒子的核壳结构均匀的分布在载体科琴碳表面，其中，硫脲和三聚氰胺为S源、N源，Co(NO3)2·6H2O为Co源。采用简单的高温煅烧法一步制得。硫脲高温会分解生成氮化物和硫化物，与金属Co粒子形成包覆的核壳结构，作为活性位均匀的分散在科琴碳的表面。科琴碳提供的足够高的比表面积，有利于活性位点分散均匀；科琴碳的导电性优异，可以满足反应的导电需求。本发明原料成本低且来源丰富，制备过程简单可控，有利于放大生产和规模化应用，可单独催化ORR或OER或作为ORR/OER双功能催化剂性能均比较优异，应用范围广。
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公开(公告)号：CN110142058B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN201910423417.1
申请日：2019-05-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种F127诱导的三维多孔FeNi‑NC双功能电催化剂及其制备方法，属于能源和电催化领域。先通过热解法制备gC3N4作为C源和N源，然后以F127为造孔剂和表面活性剂，来控制催化剂的形貌，从而制备得到比表面积大，活性纳米粒子分布均匀的三维多孔结构FeNi‑NC催化剂。该催化剂是以F127作为表面活性剂和造孔剂形成的石墨碳层包覆FeNi合金的核壳结构，其中FeNi合金纳米粒子大小均匀，粒径主要分别在9～12nm。本发明提供的催化剂原料成本低且来源丰富，制备过程简单，煅烧F127提供的丰富的介孔结构可以满足催化剂传质要求，gC3N4的原位煅烧可以形成核壳结构防止金属粒子团聚并提供丰富的N‑C活性位点，催化活性和稳定性高，有利于大规模生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110404588A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910769419.6
申请日：2019-08-20
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种超薄层状FeNi-LDH-FePc@MXene双功能催化剂及制备方法，属于能源材料及电化学技术领域。本发明以MXene为载体，铁盐、镍盐和FePc作为金属源，合成复合催化剂。本发明将FePc负载在MXene表面上，可以降低FePc的电子云密度，有利于进一步提高材料的ORR活性，形成了ORR/OER双功能催化剂。该超薄层状FeNi-LDH-FePc@MXene双功能催化剂具有类似于单片层结构，相对于多层的铁镍双金属氢氧化物可以暴露出大量的活性位点，并且单片层结构有利于电子的迁移和物质的传输，提高OER催化活性。在碱性条件下，该催化剂的ORR活性高于商业Pt/C，其OER活性高于RuO2。本发明中，制备超薄层状FeNi-LDH-FePc@MXene催化剂的原料来源广、成本低廉，制备工艺简单，有利于大规模的生产。
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公开(公告)号：CN110142058A
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201910423417.1
申请日：2019-05-21
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种F127诱导的三维多孔FeNi-NC双功能电催化剂及其制备方法，属于能源和电催化领域。先通过热解法制备gC3N4作为C源和N源，然后以F127为造孔剂和表面活性剂，来控制催化剂的形貌，从而制备得到比表面积大，活性纳米粒子分布均匀的三维多孔结构FeNi-NC催化剂。该催化剂是以F127作为表面活性剂和造孔剂形成的石墨碳层包覆FeNi合金的核壳结构，其中FeNi合金纳米粒子大小均匀，粒径主要分别在9～12nm。本发明提供的催化剂原料成本低且来源丰富，制备过程简单，煅烧F127提供的丰富的介孔结构可以满足催化剂传质要求，gC3N4的原位煅烧可以形成核壳结构防止金属粒子团聚并提供丰富的N-C活性位点，催化活性和稳定性高，有利于大规模生产。
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公开(公告)号：CN111437864B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202010303795.9
申请日：2020-04-17
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种高分散Cu/NC纳米簇催化剂及其制备方法，属于能源材料及电化学技术领域。该纳米簇催化剂以廉价易得的g‑C3N4作为载体，以有机配体作为金属络合物，以金属铜盐作为Cu前体，混合后在500～1100℃温度下进行高温煅烧处理0.2～48h，将煅烧后的材料于酸性溶液中进行刻蚀处理，洗涤并干燥后，得到含有高分散Cu纳米团簇的Cu/NC电催化剂。通过调控Cu前体、g‑C3N4和有机配体的比例，以及煅烧温度和时间，可以控制催化剂的形貌和孔结构，优化得到ORR性能优异的催化剂。本发明制备方法简单，原料价格低廉，制得的催化剂稳定性好，活性高，能够实现大规模生产。
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公开(公告)号：CN112221527B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202011202081.5
申请日：2020-11-02
Applicant: 大连理工大学
IPC: B01J27/24
Abstract: 一种N、S共掺杂多孔碳包覆碳纳米管的双功能氧电极催化剂及制备方法，属于能源材料及电化学技术领域。首先，将多硫化物前体分散于溶剂后转移到反应容器中，在50～300℃下反应得到多硫化物前驱体材料。其次，制备N、S共掺杂多孔碳包覆CNT催化剂的前驱体。最后，将得到的NSC‑CNT‑Px材料置于反应炉中，升温至600～1200℃进行热处理，得到N、S共掺杂多孔碳包覆CNT催化剂。本发明制备得到的催化剂具有大量的孔道和高的比表面积，有利于提高材料的ORR/OER催化活性，制备工艺简单且绿色无污染，易于放大生产，有利于大规模应用。
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公开(公告)号：CN112221527A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202011202081.5
申请日：2020-11-02
Applicant: 大连理工大学
IPC: B01J27/24
Abstract: 一种N、S共掺杂多孔碳包覆碳纳米管的双功能氧电极催化剂及制备方法，属于能源材料及电化学技术领域。首先，将多硫化物前体分散于溶剂后转移到反应容器中，在50～300℃下反应得到多硫化物前驱体材料。其次，制备N、S共掺杂多孔碳包覆CNT催化剂的前驱体。最后，将得到的NSC‑CNT‑Px材料置于反应炉中，升温至600～1200℃进行热处理，得到N、S共掺杂多孔碳包覆CNT催化剂。本发明制备得到的催化剂具有大量的孔道和高的比表面积，有利于提高材料的ORR/OER催化活性，制备工艺简单且绿色无污染，易于放大生产，有利于大规模应用。
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