一种含钴氮掺杂多孔碳负载钌纳米粒子复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117920308A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410086589.5

    申请日:2024-01-22

    摘要: 本发明公开了一种含钴氮掺杂多孔碳负载钌纳米粒子复合材料Ru‑Co‑NC,由含钴氮掺杂多孔碳Co‑NC和钌纳米粒子组成;Co‑NC由CoZn‑ZIF经高温煅烧制得,锌元素在高温煅烧过程中气化挥发;CoZn‑ZIF、Co‑NC、Ru‑Co‑NC均呈菱形十二面体形状,晶粒尺寸均为0.84μm;Ru纳米粒子晶粒尺寸为4.63nm,并且均匀分布在Co‑NC表面。其制备方法包括以下步骤:1,CoZn‑ZIF的制备;2,Co‑NC的制备;3,Ru‑Co‑NC的制备。作为氨硼烷水解制氢方面的催化应用,在25℃温度的条件下,水解率为90‑100%,完全放氢的时间为10‑30s,最大析氢转化率为2500‑2800molH2·molRu‑1·min‑1;催化放氢的活化能为Ea=15‑25kJ·mol‑1;经10次循环后,水解率仍保持为100%,催化剂保留60‑70%的初始催化活性。

    一种海胆状微球钴镍基电极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114582636B

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202210378432.0

    申请日:2022-04-12

    IPC分类号: H01G11/46 H01G11/26 H01G11/86

    摘要: 本发明提供了一种海胆状微球钴镍基电极材料,以硝酸钴、硝酸镍和尿素为原料进行第一次水热反应,然后采用二段煅烧法进行煅烧,再与硝酸钴、硝酸镍、尿素进行第二次水热反应,即可得到由钴镍氧化物和层状双金属钴镍氢氧化物构成,呈海胆状微球结构的钴镍基电极材料;所述海胆状微球结构是由双金属调控得到钴镍基氢氧化物微球,通过煅烧以及水热反应,得到的钴镍基复合材料呈海胆状微球结构。其制备方法包括:钴镍氢氧化物微球的制备;钴镍氧化物微球的制备;层状双金属钴镍氢氧化物的原位制备和负载。作为超级电容器的应用,比电容为1400‑1500 F/g;电容保持率达到73%;在功率密度为807 W/kg,能量密度最高可达到26 Wh/kg。

    一种磷化钴/氮掺杂多孔碳负载钌催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117181264A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311154842.8

    申请日:2023-09-08

    摘要: 本发明公开了一种磷化钴/氮掺杂多孔碳负载钌催化剂,由磷化钴/氮掺杂多孔碳CoP‑NC和Ru元素组成;CoP‑NC由ZIF‑67和次磷酸钠NaH2PO2混合后,经多段煅烧同时实现碳化和磷化所得;ZIF‑67由六水合硝酸钴、二甲基咪唑、甲醇化学合成所得;Ru元素由三氯化钌水合物还原负载所得;ZIF‑67为钴源、氮源,次磷酸钠为磷源,三氯化钌水合物为钌源。其制备方法包括以下步骤:1,ZIF‑67的制备;2,CoP‑NC的制备;3,Ru/CoP‑NC的制备。作为氨硼烷水解制氢方面的催化应用氢时间为,析氢转换频率为20‑60s,催化放氢的活化能为200‑400molH2·Eamol=30Ru‑‑1·40kJmin·‑1mol,水解放‑1;在25℃条件下,5次循环后,保持50‑60%的初始催化活性。

    一种磷化钴/氮共掺杂碳纳米管负载钌催化材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116532142A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310470658.8

    申请日:2023-04-27

    摘要: 本发明公开了一种磷化钴/氮共掺杂碳纳米管负载钌催化材料,由磷化钴/氮掺杂碳纳米管Co2P/N‑CNTs和Ru组成;N‑CNTs由CoZn‑ZIFs煅烧碳化实现对CNTs的氮掺杂所得;Co2P由CoZn‑ZIFs作为自我牺牲模板和次磷酸钠的磷化所得,CoZn‑ZIFs以CNTs为载体,由聚乙烯吡咯烷酮、六水合硝酸钴、六水合硝酸锌在CNTs表面自生长所得;Ru由三氯化钌水合物还原负载所得。CoZn‑ZIFs为钴源、锌源和氮源,锌元素在煅烧过程中挥发;次磷酸钠为磷源,三氯化钌水合物为钌源。其制备方法包括以下步骤:1,CoZn‑ZIFs/CNTs的制备;2,Co/N‑CNTs的制备;3,Co2P/N‑CNTs的制备;4,Ru/Co2P/N‑CNTs的制备。作为氨硼烷水解制氢方面的催化应用,析氢转换频率为100‑300 molH2·molRu–1·min–1,水解放氢时间为20‑60 s,催化放氢的活化能为Ea=30‑35 kJ·mol–1;5次循环后,保持40‑45%的初始催化活性。

    一种还原氧化石墨烯负载Ru-Ni双金属纳米团簇催化材料

    公开(公告)号:CN114210343A

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202210078327.5

    申请日:2022-01-24

    摘要: 本发明公开了一种还原氧化石墨烯负载Ru‑Ni双金属纳米团簇催化材料,以还原氧化石墨烯为载体,在聚乙烯吡咯烷酮的作用下,经液相浸渍结合原位还原法将Ru3+和Ni2+还原为Ru‑Ni双金属纳米团簇,得到Ru‑Ni双金属纳米团簇负载还原氧化石墨烯复合材料;具有层状褶皱结构,比表面积为260‑350 m2·g–1,孔径分布为3‑4 nm;Ru‑Ni双金属纳米团簇分散均匀,金属晶粒尺寸分布为1.7‑1.9 nm。其制备方法包括以下步骤:1,浸渍液的准备;2,Ru‑Ni双金属纳米团簇的还原。作为氨硼烷水解制氢方面的催化应用,完全析氢转化率为400‑600 molH2·molRu–1·min–1,产氢速率为10300‑20000 mL·min–1·mmol–1,放氢量为理论值的80‑90%,催化放氢的活化能为Ea=21‑26 kJ·mol–1;在298 K条件下,20次循环后,保持初始催化活性的82‑83%。本发明提高了催化剂的循环稳定性。

    一种纳米纤维负载钴银合金材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107321383B

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN201710469472.5

    申请日:2017-06-20

    摘要: 本发明公开了一种纳米纤维负载钴银合金材料,由静电纺丝法制备纳米纤维,再通过浸渍化学还原法制备钴粒子,然后通过氧化还原法制备钴银合金并负载到纳米纤维上制得。其制备方法包括以下步骤:1)静电纺丝法制备纳米纤维;2)通过浸渍化学还原法先制备钴粒子;3)通过氧化还原法制备钴银合金并负载到纳米纤维。本发明材料作为氨硼烷水解制氢催化剂的应用时,40 min完成放氢,放氢速率高,循环测试表明,具有优良的循环性能。本发明纳米纤维以圆柱状的形式存在,具有高比表面积,性质稳定,钴银合金均一、稳定地负载到纳米纤维上,分散均匀且不发生团聚,能快速地催化氨硼烷水解制氢,因此,在制氢、燃料电池等领域具有广阔的应用前景。

    一种Al-LiH-金属氧化物制氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106744680B

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201710039768.3

    申请日:2017-01-19

    IPC分类号: C01B3/08

    摘要: 本发明公开了一种Al‑LiH‑金属氧化物制氢材料及其制备方法,该材料由铝粉和添加物球磨而成,所述添加物为LiH和金属氧化物;铝粉的质量百分比为50‑95%,添加物的质量百分比为5‑50%。其制备方法包括:(1)按一定质量比称取铝粉、LiH和金属氧化物,连同磨球一起加入球磨罐中,密封;(2)球磨得到制氢材料;(3)取出制氢材料。本发明具有产氢性能好,在氢气制备领域、大规模能源储存、便携式移动氢源、燃料电池供氢的等领域具有广阔的应用前景。

    一种高性能三元Fe-Co-Ni共掺杂含氮碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108336374A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810066708.5

    申请日:2018-01-24

    IPC分类号: H01M4/90 H01M4/88

    摘要: 本发明公开了一种三元Fe-Co-Ni共掺杂含氮碳材料,由正硅酸乙酯、非离子表面活性剂、氧化石墨烯,经水热反应得硅模板,然后与金属盐无机物溶液混合煅烧之后,经酸浸去除硅模板、洗涤、干燥制得,其比表面积范围在428~853 m2 g-1,平均孔径分布在2.393-3.262 nm介孔范围内。其制备方法包括以下步骤:1)硅模板的制备;2)Fe-Co-Ni@氮/碳前驱体的制备;3)Fe-Co-Ni@氮/碳前驱体的后处理。作为氧还原型催化剂材料的应用,起始电位为20~30 mcmV-,2。半具波有电制位备为工-1艺10简~-单90、 绿mV色,节极能限等电优流点密;度其为催-1化.0活~-性0.可95 媲m美A 商业Pt/C催化剂。因此,三元Fe-Co-Ni共掺杂含氮碳材料在氧还原催化剂和燃料电池领域具有广阔的应用前景。

    一种基于纳米复合材料的电阻式氢气传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN104076066B

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201410253734.0

    申请日:2014-06-10

    IPC分类号: G01N27/04

    摘要: 本发明公开了一种基于纳米复合材料的电阻式氢气传感器及其制备方法,它是将一侧具有导电胶的铜片贴在制备好的氢敏感纳米复合材料上;然后用导线连接铜片,检测复合材料电阻的变化来实现氢气浓度的检测。该氢气传感器可以在室温条件下定量检测氢气的浓度,而且操作简便,重现性好。本发明所制备的电阻型氢气传感器采用层层电沉积的方法制备聚苯胺、Pd纳米粒子和二氧化钛纳米管复合材料。二氧化钛纳米管具有良好的化学稳定性和大的比表面积,有效地提高了Pd纳米粒子的分散性,在Pd纳米粒子和二氧化钛纳米管复合材料上电沉积聚苯胺,提高了在室温下氢气检测的稳定性和选择性,而且还具有工艺简单,应用范围广和制造成本低等优点。