一种三维网状结构的自掺氮多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108975325B

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN201811056226.8

    申请日:2018-09-11

    Abstract: 本发明公开了一种三维网状结构的自掺氮多孔碳材料,由壳聚糖,琼脂,戊二醛,经混合搅拌,冷冻干燥,活化处理,碳化,洗涤,干燥制得,具有三维网状结构,其比表面积为1800~2200 m2g‑1。其制备方法包括:1)自掺氮凝胶的制备和干燥;2)自掺氮凝胶的活化和碳化;3)三维网状结构的自掺氮多孔碳材料的制备。作为超级电容器电极材料的应用,电流密度为20~0.5 A/g,比电容达到205.0~300.0 F/g。相较于现有技术合成工艺复杂、合成时间长等技术问题,本发明利用壳聚糖的二维片层结构结合琼脂的孔道结构,通过交联形成三维结构并利用冷冻干燥技术进行保护,获得高循环稳定性、提升导电性和比电容,简化合成工艺,缩减合成时间,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。

    一种Zr-MOFs/氧化石墨烯多孔复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110482487A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910801735.7

    申请日:2019-08-28

    Abstract: 本发明提供了一种Zr-MOFs/氧化石墨烯多孔复合材料,在制备Zr-MOFs时,同时加入两种功能不同的模板剂,其中,模板剂A为氧化石墨烯,兼具与Zr-MOFs配位作用和载体功能;模板剂B为具有起配位竞争作用的官能团,且在诱导Zr-MOFs水热反应完毕后,可以通过洗涤除去的有机物;所述模板剂B为含有羧基的有机物。其比表面积为1326-1602 m2/g,孔径分布为0.2-1.2nm。其制备方法包括如下步骤:1)Zr-MOFs/氧化石墨烯多孔复合材料的水热反应合成;2)Zr-MOFs/氧化石墨烯多孔复合材料的活化。作为储氢材料的应用,在吸附温度为77K的条件下,氢气吸附量为2.5-3.1 wt%。本发明具有以下优点:实验工艺简单;储氢量提升24%;引入两种功能不同的模板剂,利用竞争配位提高复合材料的缺陷程度和微孔体积。

    一种基于LiAlH4的储氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108658038A

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201810689813.4

    申请日:2018-06-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于LiAlH4的储氢材料,由LiAlH4和金属纳米粒子负载碳材料添加物(Ni-Co/C)混合制得而成。其制备方法包括以下步骤:1)Ni-Co/C添加物前驱体的制备;2)Ni-Co/C添加物的制备;3)基于LiAlH4储氢材料的制备。大大降低了LiAlH4体系的放氢温度,当催化剂掺杂量为2wt%时,体系放氢温度降至70℃,放氢量达到7.2wt%;当催化剂掺杂量为10wt%时,体系放氢温度降至50℃,放氢量达到6.4wt%。本发明制备的催化剂Ni-Co/C,金属颗粒达到纳米尺度和具有高分散性;制得的LiAlH4复合储氢材料能够在较低温度下表现出良好的放氢性能。

    一种钛酸锰掺杂的氢化铝钠储氢材料的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN108439331B

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN201810524153.4

    申请日:2018-05-28

    Abstract: 本发明公开了一种改善氢化铝钠储氢性能的材料,该材料由氢化铝钠和钛酸锰机械球磨制得。其初始放氢温度为75℃左右,第二步放氢温度在160℃左右,主要放氢在140℃~225℃区间内完成;加热到225℃时该复合储氢材料放出5.1 wt%~5.4 wt%的氢气。其制备方法包括:1)钛酸锰的制备;2)钛酸锰粉体掺杂的氢化铝钠储氢材料的制备。本发明具有以下优点:1、经掺杂后的氢化铝钠具有较低的放氢温度;2、放氢量较大;3、放氢的速度快;4、原料成本低廉、合成方法及工艺简单、安全可靠。该材料在储氢材料领域具有一定的应用前景。

    一种基于打破BN键的氮硼共掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108455559B

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN201810292212.X

    申请日:2018-03-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于打破BN键的氮硼共掺杂多孔碳材料,由间苯二酚,甲醛,氮化硼在碱性条件下水热反应得到含氮凝胶,经冷冻干燥,碱性无机物研磨处理,碳化,洗涤,干燥制得,其比表面积范围在1000~1200 m2g‑1。其制备方法包括:1)含氮凝胶的制备;2)含氮凝胶的干燥;3)含氮凝胶的活化;4)含氮凝胶的碳化;5)基于打破BN键氮硼共掺杂的多孔碳材料的制备。作为超级电容器电极材料的应用,电流密度为20~0.5 A/g,比电容达到150.0~250.0 F/g。相较于现有技术的两步掺杂氮源和硼源,本发明最突出的优点是一步式掺杂氮源和硼源,简易的打破了稳固的BN键,极大提高生产效率,降低成本,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。

    一种碳负载二氧化钛掺杂氢化铝锂储氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112408317A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011374925.4

    申请日:2020-12-01

    Abstract: 本发明公开了碳负载二氧化钛掺杂氢化铝锂储氢材料,由氢化铝锂和原位生成的碳负载二氧化钛TiO2@C混合机械球磨制得。所述碳负载二氧化钛TiO2@C的微观形貌为直径1μm的三维花状,由钛酸丁酯在丙三醇和乙醇混合溶液中加热反应生成的沉淀煅烧后制得;碳负载二氧化钛TiO2@C的添加量占总质量的2‑8 wt%。其制备方法包括:1)原位生成的碳负载二氧化钛制备;2)碳负载二氧化钛掺杂氢化铝锂储氢材料的制备。作为储氢领域的应用,催化剂掺杂量为2‑6 wt%时,体系放氢温度降至57‑69℃,放氢量达到7.12‑7.36 wt%。本发明具有以下优点:1、原位生成的碳负载二氧化钛有效地降低氢化铝锂的放氢温度,具有高的最终放氢量;2、具有成本低廉、制备工艺简单、反应可控和易于大规模制备。

    一种二维碳化钛掺杂氢化铝钠储氢材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110436408A

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201910881054.6

    申请日:2019-09-18

    Abstract: 本发明公开了一种二维碳化钛掺杂氢化铝钠储氢材料,由氢化铝钠和二维碳化钛Ti2C混合机械球磨制得;所述的二维碳化钛Ti2C呈现二维片状堆叠结构。其制备方法包括:1)二维Ti2C制备;2)二维碳化钛掺杂氢化铝钠储氢材料的制备。作为储氢领域的应用,催化剂掺杂量为1 wt%时,体系放氢温度降至45℃,放氢量达到6.0 wt%;当催化剂掺杂量为9 wt%时,体系放氢温度降至92℃,放氢量达到5.4 wt%。本发明具有以下优点:1、有效地改善氢化铝钠的放氢性能,在温和条件下具有更高的储氢容量和放氢速率。初始放氢温度降至45℃,放氢量达到6.0 wt%;2、Ti2C作为催化剂与氢化铝钠储氢材料更为匹配;3、具有成本低廉、制备工艺简单、反应可控等优点。

    一种氮硫共掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108529619A

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201810486401.0

    申请日:2018-05-21

    Abstract: 本发明公开了一种氮硫共掺杂多孔碳材料,由葡萄糖、三聚氰胺、二甲基亚砜和浓硫酸,经质子化处理后,经加热反应、煅烧活化等操作制得。其比表面积范围在1203.9~1932.1 m2 g-1,平均孔径分布均一,分布在1.421-3.627 nm范围内。其制备方法为:1)三聚氰胺的质子化处理;2)含氮硫前驱体的制备;3)含氮硫前驱体的活化;4)含氮硫前驱体的后处理。作为超级电容器电极材料的应用,当电流密度为1 A g-1时,比电容值范围在180~293 F g-1。通过浓硫酸对三聚氰胺进行质子化处理,调整其电子结构获得高氮含量的电极材料;二甲基亚砜具有高极性和亲水性,有利于与葡萄糖的羟基进行掺杂反应,因此,本发明制得的碳材料具有优良的电化学性能,在超级电容器领域具有应用前景。

    一种基于打破BN键的氮硼共掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108455559A

    公开(公告)日:2018-08-28

    申请号:CN201810292212.X

    申请日:2018-03-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于打破BN键的氮硼共掺杂多孔碳材料,由间苯二酚,甲醛,氮化硼在碱性条件下水热反应得到含氮凝胶,经冷冻干燥,碱性无机物研磨处理,碳化,洗涤,干燥制得,其比表面积范围在1000~1200 m2g-1。其制备方法包括:1)含氮凝胶的制备;2)含氮凝胶的干燥;3)含氮凝胶的活化;4)含氮凝胶的碳化;5)基于打破BN键氮硼共掺杂的多孔碳材料的制备。作为超级电容器电极材料的应用,电流密度为20~0.5 A/g,比电容达到150.0~250.0 F/g。相较于现有技术的两步掺杂氮源和硼源,本发明最突出的优点是一步式掺杂氮源和硼源,简易的打破了稳固的BN键,极大提高生产效率,降低成本,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。

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