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公开(公告)号：CN116948669A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310973505.5
申请日：2023-08-03
Applicant: 西安热工研究院有限公司 , 扎赉诺尔煤业有限责任公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 本申请提出一种利用煤热解气制备不定型活性焦的装置和方法，本申请在不定性活性焦颗粒经过所述冷却段冷却到300‑400℃时，将所述预热解段生成的热解气及焦油组分通入到所述冷却段，利用相对分子质量不超过600焦油组分的粘性在不定性活性焦颗粒间形成粘结桥，显著改善不定型活性焦的机械强度。本申请相无需外加粘结剂，也无需经历负载的造粒成型过程，相较于目前通过成型强化不定性活性焦机械强度的方法，工艺简单、成本低，可实现燃煤电厂不定型活性焦的原位规模化制备。
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公开(公告)号：CN116812911A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310854177.7
申请日：2023-07-12
Applicant: 西安热工研究院有限公司 , 扎赉诺尔煤业有限责任公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于镁基模板的热解气沉积制碳的方法，包括以下步骤：将高挥发分煤样破碎、研磨和筛分，得到细化煤粉；制备镁基模板；将细化煤粉与镁基模板转移至气氛炉中进行热解处理，镁基模板位于细化煤粉热解时热解气流动方向的下游，使得热解气通过镁基模板并进行沉积；将沉积后的碳包覆的镁基模板经洗涤干燥，得到固体碳材料；其中，镁基模板包括棒状氧化镁、颗粒状氧化镁、片状氢氧化镁中的至少一种。本发明基于煤基热解气成碳技术，通过采用具有不同形貌结构的镁基化合物作为沉积模板进行热解气沉积制碳，不仅可以实现煤热解气的高值化利用，还可以将沉积模板的形貌复刻，进而制得多种形貌结构的碳材料。
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公开(公告)号：CN112779558B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202011534689.8
申请日：2020-12-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C25B11/043 , C25B1/30
Abstract: 一种基于PTFE部分疏水改性石墨毡阴极电合成过氧化氢的方法。首先用不同浓度的PTFE乳液浸没石墨毡，石墨毡经干燥后制得不同程度疏水改性的石墨毡电极。以疏水改性石墨毡为阴极，以具有优异析氧性能的电极为阳极，组装入电解槽中。当以直流电源供电时，疏水改性石墨毡阴极便可持续合成过氧化氢。与传统对石墨毡等碳基电极进行亲水改性的方法不同，本发明采用低成本的PTFE对石墨毡进行疏水改性，极大提高石墨毡电极合成过氧化氢的性能。使用本发明制得的电极成本低、易规模化应用。
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公开(公告)号：CN114291806B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202210027150.6
申请日：2022-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01B32/05 , C01B32/205 , C01B32/318 , C01B32/348 , H01G11/24 , H01G11/32
Abstract: 本发明公开了一种低阶煤基多孔碳石墨化度的多尺度调控方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、低阶煤前处理；步骤二、前驱体原料与活化剂、催化剂的固相机械化学处理；步骤三、混合物的低温熔融；步骤四、混合物的高温活化；步骤五、活化产物的后处理。该方法以低阶弱粘或不粘煤作为碳源，采用机械化学与低温熔融的组合步骤，得到深度交联与均匀混合的碳源‑钾基活化剂‑硼基石墨化度催化剂固相混合物；在钾基活化剂刻蚀造孔的同时，实现低阶煤碳骨架热转化过程中，钾、硼两种元素低温催化石墨化机制的协同。本发明制备的碳材料不仅具有发达的孔隙，同时呈现出长程石墨化结构的均匀发展，作为超级电容电极材料展现出优异的导电性能及倍率性能。
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公开(公告)号：CN115466969A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211326102.3
申请日：2022-10-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C25B1/04 , C25B11/043 , C04B35/52 , C04B35/622
Abstract: 一种自支撑碳阳极辅助电解水制氢的方法，它涉及一种碳辅助电解水制氢的实施方法，属于氢能的制取技术领域。本发明的目的是为了解决传统碳辅助电解制氢体系中，碳颗粒只能通过与阳极发生碰撞，或与其他电荷转移载体反应才能被氧化以及碳颗粒对质子交换膜磨损，导致电解电流小、析氢速率慢，循环稳定性差和无法持久制氢的问题。方法：一、水热碳化；二、压片成型；三、高温碳化；四、碳阳极辅助电解水制氢。本发明自支撑碳阳极辅助电解水制氢的主要优势，即自支撑碳作为阳极可以不间断地发生氧化反应，从而实现连续低能耗制氢。本发明适用于电解水制氢。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110171826B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN201910439031.X
申请日：2019-05-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/336
Abstract: 基于煤内在灰分催化活化的煤基活性焦孔结构配组调控方法，它涉及多孔碳材料领域，本发明要解决传统煤基多孔碳材料制备方法中，物理活化方法得到微孔型碳材料吸附动力学特性、普适性较差，以及化学活化法所需活化剂用量大、成本高的问题，本发明以煤为原料，通过不同种类的脱灰预处理，即酸洗或碱洗定向地去除煤固有灰分中的某种无机组分，并利用了天然灰分作的催化造孔作用，经催化物理活化过程及后续清洗过程后，可获得具有优秀气体吸附/储存特性的微孔碳材料或分级孔碳材料。本发明应用于多孔碳材料领域。
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公开(公告)号：CN114512196A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210142453.2
申请日：2022-02-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种准确快速预测杂原子掺杂无定形碳催化活性位的方法，属于表面催化技术领域，所述方法包括以下步骤：构建杂原子掺杂芳香碳团簇模型并进行几何构型优化；采用密度泛函理论计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇的Mulliken电负性χ；采用波函数分析方法计算杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值f‑；计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值与Mulliken电负性的比值f‑/χ；计算初筛的活性位点催化基元反应路径，根据计算结果获得决速步自由能垒，筛选具有高催化活性的位点。本发明提出了准确预测其催化活性的描述符，指导无定形碳基催化剂的设计构筑，直接描述了催化反应中电子动态转移的本质过程。
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公开(公告)号：CN114275764A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111620766.6
申请日：2021-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多孔碳与热塑性碳源共碳化的碳材料制备方法及其应用，所述制备方法包括如下步骤：步骤一、将多孔碳与热塑性碳源均匀混合；步骤二、将混合样品干燥后转移至惰性气氛保护的高温炉中，先进行低温熔融处理，再进行高温碳化处理；步骤三、冷却至室温，得到二次离子电池负极碳材料。本发明基于已经广泛应用且制备工艺成熟的多孔碳材料，通过构筑具有同素异质复合结构的新型碳材料，实现了碳材料孔隙结构和微晶结构的协同优化，将其应用于二次离子电池负极，具有离子吸附和嵌入行为的协同提升效应，以提高二次离子电池负极的首圈库伦效率、容量、倍率及循环稳定性。
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公开(公告)号：CN113241965A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110486713.3
申请日：2021-05-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种附着PDMS复合薄膜铝箔的制备方法及应用，它属于纳米发电机技术领域，具体涉及一种附着PDMS复合薄膜铝箔的制备方法及利用其制备纳米发电机。本发明的目的是要解决现有混合式纳米发电机使用过程中出现错层、偏移的问题。制备方法：一、配置PDMS溶液；二、掺杂，得到混合液；三、制膜，得到附着PDMS复合薄膜铝箔。应用，以附着PDMS复合薄膜铝箔和电极层作为摩擦电极制纳米发电机。优点：1、将致密的PDMS薄膜转化为多孔结构的PDMS复合薄膜，提升了纳米发电机的输出性能。2、避免了层层堆叠，具有良好的稳定性和可靠性。本发明主要用于以附着PDMS复合薄膜铝箔制备纳米发电机。
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公开(公告)号：CN110484286A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910824877.5
申请日：2019-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法，属于高挥发分煤的高值利用技术领域。所述方法为：将高挥发分煤粉碎筛分并干燥；取催化沉积模板和干燥后的煤粉转移至惰性气氛保护的热解炉中进行热解处理，所述催化沉积模板位于煤粉热解时气体流动方向的下游；将催化沉积后碳包覆的催化沉积模板经洗涤干燥即可。本发明实现了煤热解气高值化利用，同时抑制焦油产生，通过调控热解条件、热解催化剂种类以及催化沉积模板及其组合模式，能够实现热解气沉积成碳结构形貌的调控。本方法在煤热解过程中加入催化沉积模板以及定期更换催化沉积模板，催化沉积模板可循环再生，具有工艺简单、运行成本低廉的优点。
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