一种钒掺杂硫化亚铁的制备方法及电催化氮气还原应用

    公开(公告)号:CN110201683B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN201910589712.4

    申请日:2019-07-02

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 氨(NH3),作为一种重要的工业、农业以及药业原料在人类生活与发展中发挥着重要作用,然而目前工业制氨法庞大的工艺以及释放的大量二氧化碳很大程度上加重了温室效应。因此,温和条件下的电催化氮气还原制氨成为全世界研究的焦点。鉴于此,本发明提供了一种钒掺杂硫化亚铁纳米粉体的制备方法及其电催化氮还原应用。首先,在特制溶剂中加入铁源、钒源源试剂制得预反应液,加热预反应液得到铁钒前驱物纳米粉体;然后,对铁钒前驱物纳米粉进行硫化反应,最终得到钒掺杂硫化亚铁纳米粉体。钒掺杂硫化亚铁纳米粉体在电催化氮气还原制氨(NRR)领域表现出优秀的活性,‑0.1 V(相对标准氢电极)下产氨率高达到106.3µg h–1 mg–1cat.,法拉第效率达到9.5%。

    一种空心六面体F掺杂FeVNi氢氧化物的制备及电催化ORR应用

    公开(公告)号:CN113044894B

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202110364632.6

    申请日:2021-04-06

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明提供了一种空心六面体F掺杂FeVNi氢氧化物的制备方法及其电催化氧还原应用。本发明应用一步水热法制备具有优异ORR催化性能的材料。0.1M KOH中的起始电势仅为1.43 V,实现100 mA·cm‑2的高电流密度的过电势仅为280 mV,该材料在ORR领域有优异的催化性能,在本发明能够简单、便捷、低廉地制备出高催化活性、高稳定性的纳米ORR催化剂,解决目前ORR催化材料昂贵稀缺等难题,为从化石燃料向可持续能源的过渡贡献一份力。

    一种空心六面体F掺杂FeVNi氢氧化物的制备及电催化ORR应用

    公开(公告)号:CN113044894A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110364632.6

    申请日:2021-04-06

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明提供了一种空心六面体F掺杂FeVNi氢氧化物的制备方法及其电催化氧还原应用。本发明应用一步水热法制备具有优异ORR催化性能的材料。0.1M KOH中的起始电势仅为1.43 V,实现100 mA·cm‑2的高电流密度的过电势仅为280 mV,该材料在ORR领域有优异的催化性能,在本发明能够简单、便捷、低廉地制备出高催化活性、高稳定性的纳米ORR催化剂,解决目前ORR催化材料昂贵稀缺等难题,为从化石燃料向可持续能源的过渡贡献一份力。

    一种具有缺陷的磷掺杂CoFe2O4纳米粉体的制备及电催化应用

    公开(公告)号:CN110342586A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201910812067.8

    申请日:2019-08-30

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明提供了一种具有缺陷的磷掺杂CoFe2O4纳米粉体的制备方法及其电催化应用。首先,在反应溶液中加入一定比例的钴、铁源制得钴铁预反应液,加热预反应液一定时间后收集得到CoFe2O4纳米粉体;然后,CoFe2O4纳米粉体在还原剂的作用下处理一段时间得到具有空位缺陷的CoFe2O4纳米粉体,其次,对具有空位缺陷的CoFe2O4纳米粉体进行磷化处理,引入磷原子,最终得到具有缺陷的磷掺杂CoFe2O4纳米粉体。具体来讲,具有缺陷的磷掺杂CoFe2O4纳米粉体在电催化产氧反应(OER)中表现出优异的催化活性,过电位为0.287 V(相对标准氢电极),塔菲尔斜率低至56 mV/dec,电荷转移电阻降为47Ω。

    一种石墨烯负载硫化亚铁纳米材料的制备方法及电催化氮气还原应用

    公开(公告)号:CN111097452A

    公开(公告)日:2020-05-05

    申请号:CN202010016632.2

    申请日:2020-01-08

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 氨,已经成为当今世界工业、农业、药业等行业中重要的原料之一。考虑到,氨的高消耗量以及目前工业制氨工业的缺陷,在温和条件下合成氨已经成为目前全世界科学家研究的重中之重。因此,电催化氮气还原制氨取得了研究者的广泛关注。鉴于此,在大量实验测试的基础上,本发明制备了一种石墨烯负载硫化亚铁纳米材料并在电催化氮还原领域中表现出极高的产量以及法拉第效率。首先,在碱性溶液中加入铁源试剂制得预反应液,加热预反应液得到三氧化二铁纳米粉体;然后,对三氧化二铁以及自制的氧化石墨烯混合进行硫化反应,最终得到石墨烯负载的硫化亚铁。该催化剂在电催化氮气还原领域表现出优异的活性,-0.2 V(相对标准氢电极)下产氨率高达到86.9µg h–1 mg–1cat.,法拉第效率达到5.3%。

    一种钒掺杂硫化亚铁的制备方法及电催化氮气还原应用

    公开(公告)号:CN110201683A

    公开(公告)日:2019-09-06

    申请号:CN201910589712.4

    申请日:2019-07-02

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 氨(NH3),作为一种重要的工业、农业以及药业原料在人类生活与发展中发挥着重要作用,然而目前工业制氨法庞大的工艺以及释放的大量二氧化碳很大程度上加重了温室效应。因此,温和条件下的电催化氮气还原制氨成为全世界研究的焦点。鉴于此,本发明提供了一种钒掺杂硫化亚铁纳米粉体的制备方法及其电催化氮还原应用。首先,在特制溶剂中加入铁源、钒源源试剂制得预反应液,加热预反应液得到铁钒前驱物纳米粉体;然后,对铁钒前驱物纳米粉进行硫化反应,最终得到钒掺杂硫化亚铁纳米粉体。钒掺杂硫化亚铁纳米粉体在电催化氮气还原制氨(NRR)领域表现出优秀的活性,-0.1 V(相对标准氢电极)下产氨率高达到106.3µg h–1 mg–1cat.,法拉第效率达到9.5%。

    一种类普鲁士蓝状硫钒共掺杂氧化铁的制备及电催化氮还原应用

    公开(公告)号:CN111646516A

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN202010571699.2

    申请日:2020-06-22

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明提供了一种类普鲁士蓝状硫钒共掺杂氧化铁纳米粉体的制备方法及其电催化氮还原应用。首先,在高温高压反应釜中加入钒源、铁源制得预反应液,加热预反应液反应一定时间,冷却后洗涤、真空干燥收集得到钒铁前驱物纳米粉体,然后,将钒铁前驱物纳米粉体置于管式炉中在惰性气体保护下进行硫化反应,得到类普鲁士蓝状硫钒共掺杂氧化铁纳米粉体。硫钒共掺杂氧化铁在电催化氮还原(NRR)领域表现出优异的催化活性,在-0.1 V(相对标准氢电极)下氨产率高达到80.0µg h–1 mg–1cat.同时法拉第效率达到4.5%。

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