一种过渡金属碳酸盐纳米材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114506875B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202111641623.3

    申请日:2021-12-29

    Abstract: 本发明属于功能纳米材料制备技术领域,涉及一种过渡金属碳酸盐纳米材料的制备方法,将金属有机框架配合物MOFs前驱体作为金属源加入到溶剂中,搅拌分散均匀得MOFs悬浮液;配置碳酸盐溶液,将其与MOFs悬浮液混合反应,过滤、洗涤烘干后得到产物过渡金属碳酸盐纳米材料。本发明通过以MOF为反应金属源前驱体,来实现独特纳米结构的金属碳酸盐材料的可控制备,所得材料在锂离子电池应用中,展示出良好的性能,相比于传统的金属碳酸盐纳米材料的制备方法,此发明的制备方法简单,原料价廉易得,成本低,制备时间短,生产效率高,同时对金属碳酸盐材料形貌结构的调控效果好,极易用于大规模工业生产,具有良好的应用前景。

    一种以MOF为模板的锂离子电池负极材料δ-MnO2的制备方法

    公开(公告)号:CN114314669A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111647141.9

    申请日:2021-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种以MOF为模板的锂离子电池负极材料δ‑MnO2的制备方法,其中δ‑MnO2具有纳米分级多孔结构。所述制备方法通过液相刻蚀法制得所述锂离子电池负极材料δ‑MnO2,属于锂离子电池技术领域。制备步骤为将碱性氢氧化物加入水中,搅拌至溶解;在室温和敞口环境下,加入Mn‑MOF材料,搅拌反应,经过滤、洗涤烘干后得到具有纳米分级结构的多孔δ‑MnO2材料。将本发明制得的δ‑MnO2材料用作锂离子电池负极,具有高容量、高倍率性能的特点。相比传统的热解技术,本发明的制备方法,合成过程简单、能耗低、MOF配体可回收、绿色环保,效率高,易用于规模化生产,具有广泛的应用前景。

    一种基于MOF制备的氮掺杂碳载非贵金属纳米催化剂

    公开(公告)号:CN113270595B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202110399923.9

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于金属有机框架材料制备的氮掺杂碳载非贵金属催化剂及其制备方法和在催化氧还原反应中的应用。所述氮掺杂碳载非贵金属催化剂以金属有机框架材料为前驱体,将纳米碳粉修饰在金属有机框架材料表面,涂敷在碳布上,通过瞬态焦耳热法制备出氮掺杂碳载非贵金属催化剂。所得催化剂具有成分可控、结构稳定、分布均匀和可直接应用于燃料电池等特征,在燃料电池的催化氧还原反应领域具有良好的催化活性和优异的催化稳定性。与传统的基于金属有机框架材料制备的氮掺杂碳载非贵金属催化剂相比,具有制备工艺简单、结构稳定和适合工业化生产,是一种很有应用前景的催化剂。

    一种以MOF为模板的锂离子电池负极材料δ-MnO2的制备方法

    公开(公告)号:CN114314669B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202111647141.9

    申请日:2021-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种以MOF为模板的锂离子电池负极材料δ‑MnO2的制备方法,其中δ‑MnO2具有纳米分级多孔结构。所述制备方法通过液相刻蚀法制得所述锂离子电池负极材料δ‑MnO2,属于锂离子电池技术领域。制备步骤为将碱性氢氧化物加入水中,搅拌至溶解;在室温和敞口环境下,加入Mn‑MOF材料,搅拌反应,经过滤、洗涤烘干后得到具有纳米分级结构的多孔δ‑MnO2材料。将本发明制得的δ‑MnO2材料用作锂离子电池负极,具有高容量、高倍率性能的特点。相比传统的热解技术,本发明的制备方法,合成过程简单、能耗低、MOF配体可回收、绿色环保,效率高,易用于规模化生产,具有广泛的应用前景。

    一种碳负载多元单原子金属催化剂

    公开(公告)号:CN113258088B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202110399921.X

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种碳载多元单原子金属催化剂及其制备方法和在催化氧还原反应中的应用。所述碳载多元单原子金属催化剂以碳为载体,将Pt、Pd、Au、Cu、Co、Ni、Fe、Mn前驱体按调控比例通过瞬态焦耳热法制备出金属单原子均匀分散在碳载体表面,得到催化性能优异碳载多元单原子金属催化剂。所得催化剂具有成分可控、结构稳定、分布均匀、催化活性位点多和可直接应用于燃料电池等特征,在燃料电池的催化氧还原反应领域具有良好的催化活性。所得碳载8元单原子金属催化剂直接用作直接硼氢化钠燃料电池阴极催化剂,60 oC下可实现了523.13 mW.cm‑2的最大输出功率密度。

    一种快速焦耳热合成金属氧化物基材料的方法和应用

    公开(公告)号:CN116654972A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310616985.X

    申请日:2023-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种快速焦耳热合成金属氧化物基材料的方法和应用,将金属化合物反应前驱体负载于导电载体上进行电焦耳热处理,前驱体在焦耳热的作用下快速升温并发生分解、氧化、还原等反应最终合成金属氧化物基材料。基于该方法,将锂离子电池负极集流体作为导电载体,本发明还公开了一种原位快速焦耳热制备金属氧化物基锂离子电池负极的方法。本发明合成方法可将传统煅烧方法所需的数小时缩短至几微秒至几秒,大幅减少时间和能源成本,且可制得具有独特微、纳结构和结晶特性的高性能金属氧化物基锂电负极材料。本发明的制备方法具有普适性,适用于常规的金属氧化物基材料的制备,还可根据应用场景,选择原位制备金属氧化物基材料,简化应用过程。

    一种过渡金属碳酸盐纳米材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114506875A

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202111641623.3

    申请日:2021-12-29

    Abstract: 本发明属于功能纳米材料制备技术领域,涉及一种过渡金属碳酸盐纳米材料的制备方法,将金属有机框架配合物MOFs前驱体作为金属源加入到溶剂中,搅拌分散均匀得MOFs悬浮液;配置碳酸盐溶液,将其与MOFs悬浮液混合反应,过滤、洗涤烘干后得到产物过渡金属碳酸盐纳米材料。本发明通过以MOF为反应金属源前驱体,来实现独特纳米结构的金属碳酸盐材料的可控制备,所得材料在锂离子电池应用中,展示出良好的性能,相比于传统的金属碳酸盐纳米材料的制备方法,此发明的制备方法简单,原料价廉易得,成本低,制备时间短,生产效率高,同时对金属碳酸盐材料形貌结构的调控效果好,极易用于大规模工业生产,具有良好的应用前景。

    一种基于MOF制备的氮掺杂碳载非贵金属纳米催化剂

    公开(公告)号:CN113270595A

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN202110399923.9

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于金属有机框架材料制备的氮掺杂碳载非贵金属催化剂及其制备方法和在催化氧还原反应中的应用。所述氮掺杂碳载非贵金属催化剂以金属有机框架材料为前驱体,将纳米碳粉修饰在金属有机框架材料表面,涂敷在碳布上,通过瞬态焦耳热法制备出氮掺杂碳载非贵金属催化剂。所得催化剂具有成分可控、结构稳定、分布均匀和可直接应用于燃料电池等特征,在燃料电池的催化氧还原反应领域具有良好的催化活性和优异的催化稳定性。与传统的基于金属有机框架材料制备的氮掺杂碳载非贵金属催化剂相比,具有制备工艺简单、结构稳定和适合工业化生产,是一种很有应用前景的催化剂。

    一种碳负载多元单原子金属催化剂

    公开(公告)号:CN113258088A

    公开(公告)日:2021-08-13

    申请号:CN202110399921.X

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种碳载多元单原子金属催化剂及其制备方法和在催化氧还原反应中的应用。所述碳载多元单原子金属催化剂以碳为载体,将Pt、Pd、Au、Cu、Co、Ni、Fe、Mn前驱体按调控比例通过瞬态焦耳热法制备出金属单原子均匀分散在碳载体表面,得到催化性能优异碳载多元单原子金属催化剂。所得催化剂具有成分可控、结构稳定、分布均匀、催化活性位点多和可直接应用于燃料电池等特征,在燃料电池的催化氧还原反应领域具有良好的催化活性。所得碳载8元单原子金属催化剂直接用作直接硼氢化钠燃料电池阴极催化剂,60 oC下可实现了523.13 mW.cm‑2的最大输出功率密度。

    一种用于纳米材料制备的一体化瞬态焦耳热系统

    公开(公告)号:CN215087043U

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202120757990.9

    申请日:2021-04-14

    Abstract: 本实用新型公开了一种用于纳米材料制备的一体化瞬态焦耳热系统,所述瞬态焦耳热系统包括焦耳热装置、样品夹持机构;焦耳热装置包括直流电源、电容器和双向开关;直流电源通过双向开关闭合与电容器串联形成电容器的充电回路;样品夹持机构与电容器通过所述双向开关闭合形成电容器放电回路。所述系统还包括壳体,将样品夹持机构密封于壳体中,形成一密闭反应腔;还包括气氛控制装置,对密闭反应腔供给气氛、控制气压。工作时,接通直流电源和电容器,对电容器进行充电之后电容器进行瞬时放电,高能电子流作用于样品形成瞬态焦耳热,样品在瞬态焦耳热下瞬时加热分解并快速冷却,获得高度分散的纳米材料。

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