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公开(公告)号：CN110600752B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201910879953.2
申请日：2019-09-18
申请人： 清华大学 , 浙江锋源氢能科技有限公司
摘要： 本发明涉及一种H2气相热还原制备低铂Pt基合金催化剂的方法，所述制备方法包括以下步骤：1)加入沉淀剂或螯合剂，将Pt前驱体进行鳌合和沉降；2)加入沉淀剂或螯合剂，进行非贵金属合金组分的鳌合和沉降；3)将步骤1)、2)中沉降物均匀混合并负载在碳载体上；4)将步骤3)所得物经离心、洗涤、干燥获得前驱体；5)将所述前驱体在H2气氛下热解还原，控制还原温度和时间，从而获得高活性铂合金催化剂。该催化剂形成纳米多边形结构，具有优异的催化活性和稳定性。催化剂制备方法简单，具有贵金属载量可调、活性高、性能稳定的特点，在催化氧还原反应和燃料电池领域有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN110600752A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910879953.2
申请日：2019-09-18
申请人： 清华大学 , 浙江锋源氢能科技有限公司
摘要： 本发明涉及一种H2气相热还原制备低铂Pt基合金催化剂的方法，所述制备方法包括以下步骤：1)加入沉淀剂或螯合剂，将Pt前驱体进行鳌合和沉降；2)加入沉淀剂或螯合剂，进行非贵金属合金组分的鳌合和沉降；3)将步骤1)、2)中沉降物均匀混合并负载在碳载体上；4)将步骤3)所得物经离心、洗涤、干燥获得前驱体；5)将所述前驱体在H2气氛下热解还原，控制还原温度和时间，从而获得高活性铂合金催化剂。该催化剂形成纳米多边形结构，具有优异的催化活性和稳定性。催化剂制备方法简单，具有贵金属载量可调、活性高、性能稳定的特点，在催化氧还原反应和燃料电池领域有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN110743571A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201911219300.8
申请日：2019-12-03
申请人： 清华大学 , 浙江锋源氢能科技有限公司
IPC分类号： B01J23/89 , B01J37/18 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , B01J37/16 , B01J37/03 , B01J37/34 , H01M4/88 , H01M4/92
摘要： 本发明涉及一种利用H2液相体系还原制备低铂合金核壳结构催化剂的方法，特别是一种Pt合金壳层表面包覆非贵金属核的纳米合金催化剂，包括如下步骤：1)非贵金属前驱体的分散和负载；2)非贵金属核的还原和担载；3)过渡贵金属壳层的置换包覆；4)在H2还原作用下，贵金属合金壳层的还原包覆；5)晶体陈化生长；6)离心、干燥获得低铂壳核合金催化剂。获得的Pt及其合金壳层表面包覆的非贵金属核纳米核壳合金催化剂是一种超细纳米颗粒，具有高效的氧还原活性，催化剂载量低，活性和稳定性好，在燃料电池和电化学氧还原催化过程中具有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN110743571B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201911219300.8
申请日：2019-12-03
申请人： 清华大学 , 浙江锋源氢能科技有限公司
IPC分类号： B01J23/89 , B01J37/18 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , B01J37/16 , B01J37/03 , B01J37/34 , H01M4/88 , H01M4/92
摘要： 本发明涉及一种利用H2液相体系还原制备低铂合金核壳结构催化剂的方法，特别是一种Pt合金壳层表面包覆非贵金属核的纳米合金催化剂，包括如下步骤：1)非贵金属前驱体的分散和负载；2)非贵金属核的还原和担载；3)过渡贵金属壳层的置换包覆；4)在H2还原作用下，贵金属合金壳层的还原包覆；5)晶体陈化生长；6)离心、干燥获得低铂壳核合金催化剂。获得的Pt及其合金壳层表面包覆的非贵金属核纳米核壳合金催化剂是一种超细纳米颗粒，具有高效的氧还原活性，催化剂载量低，活性和稳定性好，在燃料电池和电化学氧还原催化过程中具有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN110586090B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201910954309.7
申请日：2019-10-09
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属于燃料电池和电化学催化技术领域，尤其涉及一种关于有机还原法制备的高性能超细低Pt壳核催化剂及其制备方法。本发明提供一种贵金属合金壳核催化剂，其碳原子百分比90～96at.％，O元素原子百分比2～7％at.％；表面Pt载量0.1～2at.％，金属粒径尺寸0.5～5nm。本发明通过有机羧、羟基还原剂控制还原的方法制备了低铂壳核合金催化剂，在酸性条件下表现出优异的氧还原活性和电催化性能。
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公开(公告)号：CN111330569B
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202010272644.1
申请日：2020-04-09
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属于电化学催化技术领域，尤其涉及一种可批量化放大的贵金属原子级分散的电化学催化剂及有关的制备方法，其包括以下步骤：1)有机骨架结构材料的制备；2)将有机骨架结构材料和贵金属离子鳌合的工序；3)含分解型造孔剂的贵金属大环有机物前驱体溶液的制备；4)贵金属大环有机物前驱体溶液的水热晶化处理，得到贵金属大环有机物前驱体粉末的工序；5)贵金属大环有机物前驱体粉末的进一步热解还原和碳化一体化的工序。该催化剂制备方法简单，原材料易得廉价，提高了贵金属的利用率，且具有辅助鳌合大环活性位，催化剂无毒害杂质金属析出，具有高石墨化程度，因此可以保持高稳定性。
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公开(公告)号：CN110611104B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910954314.8
申请日：2019-10-09
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属能源催化技术领域，尤其涉及一种利用多羟基醛酮还原制备低贵金属壳层催化剂及其制备方法。本发明提供了一种低贵金属壳层合金催化剂和方法。本发明催化剂制备步骤如下：1)将核心金属离子鳌合分散，冷冻稳定；加入还原剂结合，进一步冷冻处理，获得还原性前驱体；2)碳载体超声分散在表面活性剂稳定的溶液里，加入还原性前驱体，升温还原，制备核心金属；3)进行稳定金属过渡层的包覆；4)壳层金属的多羟基醛酮还原；5)晶体陈化生长；6)离心干燥热处理。所获得的催化剂具有优于商业化Pt/C的氧还原活性，制备方法简单，在氧还原催化体系、电催化和燃料电池等领域具有重要价值。
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公开(公告)号：CN110444776A
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201910589706.9
申请日：2019-07-02
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种超分散非贵金属氮掺杂MOF双效电催化剂及其制备方法，所述方法包括以下步骤：1)将富羟基碳源有机物、富氮有机物加入到表面活性剂分散的溶液中，搅拌混合；使碳氮源有机物在溶液中反应，得到初级前驱体；2)加入过渡金属溶液，恒温搅拌，与有机前驱体充分鳌合反应；3)将步骤2)所得物放入高温釜中进行水热晶化，促进晶体缓慢生长；4)将步骤3)所得物进行离心、洗涤、干燥；5)将步骤4)所得物进行高温碳化，得到所述催化剂。所述催化剂有均匀分散的超细金属纳米颗粒镶嵌包裹在碳壳中，活化碳层结构；催化剂中有丰富的过渡金属与氮结合的M-N鳌合活性位，在酸性溶液中稳定存在，在燃料电池、水电解等电催化领域有重要应用价值和意义。
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公开(公告)号：CN109638298A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811493629.9
申请日：2018-12-07
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M4/88 , H01M8/0273 , H01M8/1004 , H01M8/1016
CPC分类号： H01M4/8814 , H01M4/8825 , H01M4/8828 , H01M4/8875 , H01M8/0273 , H01M8/1004 , H01M8/1016 , H01M2004/8694 , H01M2300/0065
摘要： 本发明属于氢燃料电池和SPE水电解技术领域，特别涉及一种具有3D结构能够与多种集电结构匹配的高性能膜电极的制备技术。具体为利用狭缝模头挤出式涂布技术制备无膜结构的CCM的方法。该过程通过狭缝挤出涂布依次构建膜电极的三层(阴极催化层、膜和阳极催化层)结构，经过连续流延、依次层叠，涂布形成三维空间膜电极(3D‑MEA)，这是一种可扩展的、基于流延涂层技术的三维膜电极(3D‑MEA)的制造方法。该工艺优化了膜电极三相界面结构，降低了不同界面的界面电阻；避免了使用价格昂贵的隔膜，且使得膜电极性能有数量级的提升；此外，制备工艺简单，成本低廉，同时缩短了制备时间，利于大规模制备。
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公开(公告)号：CN110611104A
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201910954314.8
申请日：2019-10-09
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属能源催化技术领域，尤其涉及一种利用多羟基醛酮还原制备低贵金属壳层催化剂及其制备方法。本发明提供了一种低贵金属壳层合金催化剂和方法。本发明催化剂制备步骤如下：1)将核心金属离子鳌合分散，冷冻稳定；加入还原剂结合，进一步冷冻处理，获得还原性前驱体；2)碳载体超声分散在表面活性剂稳定的溶液里，加入还原性前驱体，升温还原，制备核心金属；3)进行稳定金属过渡层的包覆；4)壳层金属的多羟基醛酮还原；5)晶体陈化生长；6)离心干燥热处理。所获得的催化剂具有优于商业化Pt/C的氧还原活性，制备方法简单，在氧还原催化体系、电催化和燃料电池等领域具有重要价值。
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