一种氧还原铁–氮化四铁@单原子铁和氮共掺杂无定形碳-炭黑复合催化剂及其制备和应用

    公开(公告)号:CN113054210A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110302758.0

    申请日:2021-03-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种氧还原铁–氮化四铁@单原子铁和氮共掺杂无定形碳‑炭黑复合催化剂及其制备和应用,该催化剂由单质铁颗粒和γ′相氮化四铁分散在单原子铁和氮共掺杂碳材料中构成;所述单原子铁和氮共掺杂碳材料由单原子铁和氮共掺杂无定形碳与单原子铁和氮共掺杂炭黑复合构成;其制备方法是将铁盐、含氮有机小分子化合物和碳黑混合后,置于保护气氛中,进行两段焙烧处理,即得;该催化剂制备工艺简单、操作方便,成本低,有利于大规模生产;所制备的复合催化剂应用于燃料电池的氧还原过程,具有活性高和稳定性好等特点,综合性能超过了20wt%Pt/C商用催化剂,展现出良好的应用前景。

    一种锰酸钴/NC/S复合材料及其制备方法和作为锂硫二次电池正极材料的应用

    公开(公告)号:CN108511723B

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN201810303742.X

    申请日:2018-04-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种CoMn2O4/NC/S复合材料及其制备方法和作为锂硫二次电池正极的应用。CoMn2O4/NC/S复合材料由锰酸钴(CoMn2O4)纳米颗粒锚钉在氮掺杂石墨化多孔碳(NC)上再与硫复合而成,其制备方法:将金属有机骨架材料ZIF‑67焙烧处理,得到Co‑N‑C复合材料,再与锰盐及高锰酸盐进行水热反应,得到CoMn2O4/NC复合材料;进一步与硫复合,即得CoMn2O4/NC/S复合材料。该复合材料能对锂硫二次电池充放电过程中形成的多硫化物同时进行强烈的化学吸附和物理吸附,能有效抑制多硫化物的溶解流失,减少穿梭效应的发生,提高了锂硫二次电池的寿命。同时该方法用廉价低毒的Mn部分替代昂贵有毒的Co应用于锂硫二次电池,具有重要的创新和实践意义。

    一种高性能析氧CoO@Co-NC/C复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN108855184B

    公开(公告)日:2020-03-13

    申请号:CN201810613879.5

    申请日:2018-06-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高性能析氧CoO@Co‑NC/C复合催化剂及其制备和应用;复合催化剂由Co包覆CoO纳米颗粒及氮掺杂碳共同负载在碳材料上构成,其制备方法为将含氮有机小分子化合物、碳材料和有机酸钴盐通过液相混合后,进行蒸发和烘干,得到混合粉末;所述混合粉末置于保护气氛中,进行两段焙烧处理,即得CoO@Co‑NC/C复合催化剂;该制备方法简单,成本低,有利于工业化生产;所制备的CoO@Co‑NC/C复合催化剂应用于水分解或金属‑空气二次电池等可再生能源的储存和转换系统,具有活性高和稳定性好的特点,相对于RuO2商用催化剂,具有更好的综合性能,展现出良好的应用前景。

    一种K1.33Mn8O16的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN106298249B

    公开(公告)日:2018-05-11

    申请号:CN201610828381.1

    申请日:2016-09-18

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明公开了一种K1.33Mn8O16的制备方法和应用。将二价锰盐、钾盐和有机羧酸与水混合,搅拌反应,得到溶胶;所述溶胶经过烘干脱水,得到凝胶;所述凝胶经过煅烧,即得K1.33Mn8O16。该制备方法简便易行,具有绿色、环保、安全和成本低廉的优点。制备的K1.33Mn8O16作为电极材料制成超级电容器电极,表现出高度可逆的钾离子嵌‑脱行为和可充放电性能,在0~1.2V下可获得110F·g‑1的比电容,具有可逆性好和工作电位窗口宽的优点。

    一种Cu2O-TiO2/g-C3N4三元复合物及其制备和应用方法

    公开(公告)号:CN105032468B

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201510467563.6

    申请日:2015-08-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Cu2O‑TiO2/g‑C3N4三元复合物及其制备和应用方法,其制备方法为:先把尿素和TiO2通过简单的物理混合加水蒸干后煅烧得到TiO2/g‑C3N4的二元复合物,然后通过沉淀和还原过程制备得到Cu2O‑TiO2/g‑C3N4三元复合物;该制备方法简单、成本低,有利于工业化生产;所制备的三元复合物作为可见光催化剂在可见光区有较高的催化活性,且催化效率高,可瞬间降解溶液中多种有机污染物,也可作为可见光光催化剂应用于光解水制氢气以及空气中挥发性有机污染物的降解等,具有很好的应用前景。

    一种高性能氧还原MnOx/Mn2N-N-C复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105810959B

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201610323925.9

    申请日:2016-05-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高性能氧还原MnOx/Mn2N‑N‑C复合催化剂及其制备和应用;所述复合催化剂由MnOx(MnO和Mn3O4)纳米颗粒和Mn2N纳米颗粒共同负载在三维多孔N掺杂石墨烯上构成,其制备方法为将含尿素、葡萄糖和四水合醋酸锰的水溶液通过蒸发、烘干,所得混合物置于保护气氛中,在高温热处理,冷却,即得MnOx/Mn2N‑N‑C复合催化剂;该制备方法简单、成本低,有利于工业化生产;所制备的MnOx/Mn2N‑N‑C复合催化剂应用于燃料电池,具有活性高和稳定性好的特点,相对于商用20wt%Pt/C,具有更好的综合性能,展现出很好的应用前景。

    一种水系超级电容器
    17.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106128795A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610801342.2

    申请日:2016-09-05

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/62

    Abstract: 本发明公开了一种水系超级电容器,包括正极、负极、隔膜和浓度为3~9mol·L‑1硝酸锂水溶液电解液;该电解液在室温下电导率可达131.5~159.1mS·cm‑1,冰点可达‑20~‑30℃,电化学稳定窗口为‑1.0~0.8V,具有离子导电率高、冰点低、电化学稳定窗口宽、对器件无腐蚀、长时间循环使用稳定的优点;制备的水系超级电容器,最高使用电压可达1.6~1.8V,高于以硫酸和KOH水溶液为电解液的超级电容器的1.0V,克服了现有超级电容器因使用强酸强碱带来的腐蚀器件和环境危害的缺点,且在保持高功率密度的同时提高了器件的能量密度。相比于基于有机电解液的超级电容器,该水系超级电容器还具有安全、环保、生产成本低等优点。

    一种In2O3·InVO4异质结构复合物及其制备和应用方法

    公开(公告)号:CN103877969A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201410138056.3

    申请日:2014-04-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种In2O3·InVO4异质结构复合物及其制备和应用方法。在以InCl3和NH4VO3为原料采用水热法制备InVO4的过程中,通过加入过量的InCl3形成In(OH)3,经焙烧分解得到In2O3,从而形成In2O3·InVO4异质结构复合物。该制备方法简单、成本低,有利于工业化生产;所制备的In2O3·InVO4异质结构复合物相对于InVO4,在可见光区域显示出更高的催化活性,特别适用于溶液中有机污染物的降解,也可作为可见光光催化剂应用于光解水制氢气以及空气中挥发性有机污染物的降解等,具有很好的应用前景。

    一种氧还原钴@氮掺杂石墨晶纳米带-科琴炭黑复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112864405A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110008483.X

    申请日:2021-01-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高性能氧还原钴@氮掺杂石墨晶纳米带‑科琴炭黑复合催化剂及其制备方法和应用,该催化剂由单质钴颗粒镶嵌在氮掺杂碳材料中构成;所述氮掺杂碳材料由氮掺杂石墨晶纳米带与氮掺杂科琴炭黑原位复合构成;其制备方法是将钴盐、含氮有机小分子化合物和碳黑混合后,置于保护气氛中,进行两段焙烧处理,即得;该催化剂制备工艺简单、操作方便,成本低,有利于大规模生产;所制备的复合催化剂应用于燃料电池的氧还原过程,具有活性高和稳定性好等特点,综合性能超过了20wt%Pt/C商用催化剂,展现出良好的应用前景。

    一种析氧Fe掺杂二硒化钴@N-CT复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN107051568B

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201710317777.4

    申请日:2017-05-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种析氧Fe掺杂CoSe2@N‑CT复合催化剂及其制备和应用;所述复合催化剂由N掺杂纳米碳管包覆Fe掺杂CoSe2纳米颗粒构成。其制备方法为将含醋酸钴、硝酸铁和尿素的溶液蒸发、烘干后,高温热处理,即得N掺杂纳米碳管包覆Fe掺杂Co纳米颗粒;所述N掺杂纳米碳管包覆Fe掺杂Co纳米颗粒与Se粉混合后,置于保护气氛下,进行硒化处理,即得。该制备方法简单、成本低,有利于工业化生产;所制备的Fe掺杂CoSe2@N‑CT(Fe‑doped CoSe2@N‑CT,记为FCS@N‑CT)复合催化剂应用于电催化水分解,相对于商用RuO2催化剂,具有更好的综合性能,展现出很好的应用前景。

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