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公开(公告)号：CN109694071B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910067581.3
申请日：2019-01-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/348 , C01B32/324 , H01M4/90 , B01J27/24
Abstract: 本发明公开了一种以椰壳为原料制备氮掺杂多孔碳材料的方法及应用，以椰壳为原料，筛出丝状椰丝，高温碳化后得到物料A，物料A依次经碱洗、酸洗后得物料B，将物料B分散在氢氧化钾和碳酸氢钾的混合溶液中活化1h，然后加入三聚氰胺溶液，继续搅拌2h，再冻干溶液得到物料C，将物料C高温碳化处理后，经酸洗、过滤、水洗、烘干得到氮掺杂多孔碳材料。本发明以资源丰富且成本低廉的农林废弃物椰子壳为原料，制得的氮掺杂多孔碳材料比表面积大，并具有多级孔结构，其中大孔有利于质量传输，微孔和介孔可以提供更多的活性位点，提高催化活性；而且该碳材料对甲醇溶液有很强的耐抗性，且循环稳定性良好，在氧还原催化剂上具有潜在的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113998697A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111297135.5
申请日：2021-11-03
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/348 , H01M4/90
Abstract: 本发明公开了一种树叶基氮掺杂多孔炭的制备方法及其在全pH范围内氧还原电催化中的应用。将树叶基生物质清洗干燥后研磨；称取一定量生物质粉体材料，使其浸泡在含有半纤维素酶的乙酸‑乙酸钠溶液中，恒温静置一段时间进行水解，过滤，水洗，烘干，在惰性气氛下进行预碳化，冷却至室温后研磨成粉，再与氮源、活化剂按质量比称量后进行高能真空机械力球磨，将球磨混合物在惰性气氛下进行高温碳化，酸洗，过滤，水洗至滤液呈中性，干燥后得到氮掺杂多孔碳材料。本发明利用酶协同高能真空机械力球磨法对生物质进行改性处理，制备的氮掺杂多孔碳材料比表面积大，分级孔结构明显，氮含量丰富，在全pH范围(0‑13)内均具有优秀ORR电催化活性。
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公开(公告)号：CN109860645B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910093390.4
申请日：2019-01-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H01M4/96
Abstract: 本发明公开了一种生物胶固氮掺杂多孔碳的制备方法及其应用，该氮掺杂多孔碳材料以绿玉树和生物胶为原料，将预处理过后的绿玉树碳粉、生物胶、氢氧化钾、碳酸氢钾和三聚氰胺溶于水混合均匀后进行高温碳化，然后经过酸洗、烘干得到最终的电催化材料。本发明制得的氮掺杂多孔碳材料具有优异的电化学性能，可以用作燃料电池的阴极氧还原反应电催化剂材料；此发明使用绿玉树和生物胶为原料，以氢氧化钾和碳酸氢钾作为活化剂，以三聚氰胺为氮掺杂剂，实现活化过程和氮掺杂同步完成，此方法制备步骤简单，成本低，用其制备的氧还原反应电催化剂具有良好的电化学性能，在燃料电池领域有着广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN110054168A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910332855.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种以废弃生物质为原料制备无金属氮掺杂多孔碳材料的方法及在全pH范围燃料电池阴极氧还原电催化剂。以木瓜皮等农林果蔬废弃物为原料，碳酸氢钾作为活化剂，三聚氰胺作为氮源，在相对低温的300 ℃中进行氮掺杂，之后再在900 ℃进行碳材料活化并增加石墨化程度。同时在第二次碳化前使用研磨，提高了反应活性以及氮原子掺杂的有效性。经酸洗、烘干制得，该材料可用作全pH范围燃料电池的阴极氧还原催化剂。本发明把低成本的农林果蔬废弃物转化为高价值的能源材料。其电催化能与氧还原Pt/C催化剂性能相媲美，且对甲醇有很强的耐抗性，循环稳定性较好，在全pH范围燃料电池阴极氧还原电催化上具有较大潜力的应用前景。
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公开(公告)号：CN109860645A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910093390.4
申请日：2019-01-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H01M4/96
Abstract: 本发明公开了一种生物胶固氮掺杂多孔碳的制备方法及其应用，该氮掺杂多孔碳材料以绿玉树和生物胶为原料，将预处理过后的绿玉树碳粉、生物胶、氢氧化钾、碳酸氢钾和三聚氰胺溶于水混合均匀后进行高温碳化，然后经过酸洗、烘干得到最终的电催化材料。本发明制得的氮掺杂多孔碳材料具有优异的电化学性能，可以用作燃料电池的阴极氧还原反应电催化剂材料；此发明使用绿玉树和生物胶为原料，以氢氧化钾和碳酸氢钾作为活化剂，以三聚氰胺为氮掺杂剂，实现活化过程和氮掺杂同步完成，此方法制备步骤简单，成本低，用其制备的氧还原反应电催化剂具有良好的电化学性能，在燃料电池领域有着广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN109678153A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201910067591.7
申请日：2019-01-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C01B32/348 , C01B32/318 , H01M4/96
Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂多孔碳的制备方法及其在燃料电池阴极中的催化应用，该氮掺杂多孔碳材料以无烟煤为原料，将预处理过后的无烟煤先经过氢氧化钾高温碳化活化，经酸洗、烘干制得煤基活性炭，然后将制得的煤基活性炭与一定比例的三聚氰胺经过机械球磨混合均匀，再次高温碳化，经酸洗、烘干制得最终的氮掺杂多孔碳材料；该氮掺杂多孔碳材料可用于制备燃料电池的阴极氧还原催化剂。本发明利用无烟煤为原料，制备步骤简单，成本低；制备的材料具有大的比表面积及合适的含氮量，作为氧还原反应电催化剂显示出良好的电化学性能，在燃料电池中具有广泛的应用前景。
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