一种氧掺杂碳材料催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119307969A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411487986.X

    申请日:2024-10-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种氧掺杂碳材料催化剂及其制备方法和应用。该方法先将碳材料进行研磨,再将研磨后的碳材料置于反应容器内;然后向反应容器内持续通入臭氧并调节反应的温度和相对湿度,对碳材料进行氧化,氧化完成后得到氧掺杂碳材料催化剂。所述氧掺杂碳材料催化剂能够应用于电催化氧还原反应制备双氧水中。本发明采用臭氧氧化法,通过调节臭氧浓度、反应时间、气体湿度等条件精确调控碳材料中含氧官能团的比例,控制氧化程度,调整优化其催化性能。臭氧氧化反应条件温和,可在反应过程中实时监控催化剂表面官能团变化。同时保持了碳材料本身高比表面积、高导电率的特性,有利于发挥高效的电催化活性。

    莫来石型负载的蜂窝陶瓷催化剂表面活性涂层及其制备方法

    公开(公告)号:CN114904512A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210492165.X

    申请日:2022-05-07

    Inventor: 王卫超 张燊

    Abstract: 本发明提供了一种催化剂技术领域的蜂窝陶瓷催化剂表面活性涂层及其制备方法,上述催化剂以高孔容的蜂窝状陶瓷材料为载体,涂覆的材料为莫来石型复合氧化物AM2O5‑x,A为镧系金属元素、Sm、Bi、Y中的任意一种金属或多种,M为第一过渡系过渡金属元素中的任意一种或多种,x在0~1之间,负载的蜂窝陶瓷催化剂表面涂层的组分为:莫来石,γ‑氧化铝和添加剂。本发明提供的催化剂涂层具有涂覆损失小、涂层分散均匀以及理化性态稳定的优点,所得涂层脱落率小于2.5%;该蜂窝陶瓷催化剂的制备方法简易且绿色环保无污染,因此可以量产进行大规模蜂窝陶瓷催化剂的生产;该蜂窝陶瓷催化剂可广泛应用于能源、环境、医疗、家庭领域,未来应用发展前景优越。

    莫来石型氧化物负载型催化剂用于低温选择性催化还原脱硝的用途

    公开(公告)号:CN110605114B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN201910977984.1

    申请日:2019-10-15

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及莫来石型氧化物负载型催化剂用于低温选择性催化还原脱硝的用途,其特征在于,所述莫来石型氧化物负载型催化剂由负载到载体上的化学通式为AmB1‑mC2‑nDnO5‑k的莫来石型氧化物组成,其中A、B、C、D、m、n和k以及载体的选择在如本文中所定义。通过利用本发明所提供的莫来石型氧化物负载型催化剂,能够在低温(室温~250℃)下以高转化率将例如发动机尾气或工业烟气中的氮氧化物NOx选择性催化还原转化为N2和H2O,同时所述催化剂的制备工艺简单、成本低。

    通式AM2O5-x化合物室温下催化过氧化氢的应用

    公开(公告)号:CN114180614A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202111623627.9

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 王卫超 张燊

    Abstract: 本发明提供了一种通式AM2O5‑x化合物室温下催化过氧化氢的应用,本发明提供的催化剂为莫来石型复合氧化物AM2O5‑x,A为镧系金属元素、Sm、Bi、Y中的任意一种金属或多种,M为第一过渡系过渡金属元素中的任意一种或多种,x在0~1之间。通式AM2O5‑x化合物在室温催化分解气相和/或液相过氧化氢效果优异;该催化剂存在两类过渡金属为中心的配位单元,配位氧活性较高,所以其室温处理气相和/或液相过氧化氢的稳定性极高、使用寿命很长;AM2O5‑x化合物中不含贵金属,成本较低;同时该化合物的制备方法在现有技术较为成熟且简单,因此可以量产进行大规模过氧化氢分解的处理;进一步地,经过实验验证,可以适用于不同行业、各种环境工况下的过氧化氢处理。

    一种用于空气电池或燃料电池阴极的混合相莫来石型电催化剂

    公开(公告)号:CN105742654B

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN201610168765.5

    申请日:2016-03-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种用于空气电池或燃料电池阴极的混合相莫来石型电催化剂,将混合相莫来石材料应用为空气电池或燃料电池阴极催化剂,实现本专利发明目的的必要技术特征在于混合相莫来石电催化剂的制备,该混合相氧化物包括莫来石相,尖晶石相和萤石相。将其制作于空气电池或燃料电池阴极催化层,证实其有可以与铂金相媲美的催化性能。而且此种催化剂在中性环境下仍然具有较好的催化性能与较低的过电势。本发明的特征一在于首次发现混合相莫来石可以用做空气电池或燃料电池的阴极催化剂,特征二在于催化层的制备方法。

    通式AM2O5-x化合物作为催化VOC燃烧的催化剂的应用

    公开(公告)号:CN110433794A

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201910755369.6

    申请日:2019-08-15

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种通式AM2O5-x化合物作为催化VOC燃烧的催化剂的应用。通式AM2O5-x化合物为莫来石型复合氧化物,A为镧系金属元素、Bi、Y中的任意一种金属或多种,M为第一过渡系过渡金属元素中的任意一种或多种,x在0~1之间。通式AM2O5-x化合物催化VOC燃烧效果较好;AM2O5-x化合物为莫来石型复合氧化物,各组分之间的结合能较大,所以其催化VOC燃烧的稳定性较高、使用寿命较长;AM2O5-x化合物中不含贵金属,成本较低;同时该化合物的制备方法在现有技术较为成熟且简单,因此可以量产进行大规模VOC的处理;进一步地,经过实验验证,可以适用于不同行业的VOC处理。

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