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:CN113054210B

    公开(公告)日:2024-04-16

    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。

    一种析氧铁钴合金-铁酸钴/氮掺杂纳米碳管复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN109524678B

    公开(公告)日:2020-05-15

    申请号:CN201910063039.0

    申请日:2019-01-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种析氧铁钴合金‑铁酸钴/氮掺杂纳米碳管复合催化剂及其制备和应用;复合催化剂由CoFe‑CoFe2O4颗粒与N掺杂纳米碳管复合构成。其制备方法为将钴盐溶液与2‑甲基咪唑溶液混合反应,得到金属有机框架化合物ZIF‑67;将金属有机框架化合物ZIF‑67分散至含铁盐和双氰胺的混合溶液中,搅拌反应后,蒸发溶剂,得到前驱体;将前驱体经过热处理,即得CoFe‑CoFe2O4/N‑CNTs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CoFe‑CoFe2O4/N‑CNTs复合催化剂应用于电催化分解水或金属‑空气二次电池等可再生能源的储存和转换系统,其综合性能接近于RuO2商用催化剂,展现出良好的应用前景。

    一种高分散性普鲁士蓝纳米粒子/高结晶碳复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112919496A

    公开(公告)日:2021-06-08

    申请号:CN202110119259.8

    申请日:2021-01-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高分散性普鲁士蓝纳米粒子/高结晶碳复合材料及其制备方法。将铁盐溶于丙酮后,加入固体氢氧化钠混匀,静置反应,得到含铁碳量子点;将含铁碳量子点与含氮有机小分子化合物置于保护气氛下进行焙烧处理,焙烧产物经过洗涤和干燥,即得高分散性普鲁士蓝纳米粒子/高结晶碳复合材料。该复合材料中普鲁士蓝纳米粒子与三维碳纳米花原位复合,普鲁士蓝纳米粒子分散均匀且牢固地镶嵌在三维碳纳米花上,稳定性好,不易脱落,且具有三维结构的碳纳米花结晶度高,能够提供更好的导电性,该方法制备过程简单,废液排放量少,成本低廉,满足工业生产要求。

    一种高性能析氧二硒化钴/四硒化三镍@NC/C复合催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110102331B

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN201910424750.4

    申请日:2019-05-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高性能析氧CoSe2/Ni3Se4@NC/C复合催化剂及其制备和应用;复合催化剂由镍钴硒化物纳米颗粒及氮掺杂碳共同负载在碳材料上构成;其制备方法是将含氮有机小分子化合物、钴盐和镍盐通过液相混合后,蒸发溶剂和烘干,再置于保护气氛中进行第一次焙烧处理,焙烧产物与碳材料在二甲基甲酰胺‑水混合溶液搅拌均匀后进行溶剂热反应,溶剂热反应产物置于保护气氛中进行第二次焙烧处理,即得。该制备工艺简单、成本低,有利于工业化生产;所制备的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,相对于商用RuO2催化剂,具有更好的综合性能,展现出良好的应用前景。

    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:CN112864405B

    公开(公告)日:2022-05-06

    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。

    一种高分散性普鲁士蓝纳米粒子/高结晶碳复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112919496B

    公开(公告)日:2022-03-29

    申请号:CN202110119259.8

    申请日:2021-01-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高分散性普鲁士蓝纳米粒子/高结晶碳复合材料及其制备方法。将铁盐溶于丙酮后,加入固体氢氧化钠混匀,静置反应,得到含铁碳量子点;将含铁碳量子点与含氮有机小分子化合物置于保护气氛下进行焙烧处理,焙烧产物经过洗涤和干燥,即得高分散性普鲁士蓝纳米粒子/高结晶碳复合材料。该复合材料中普鲁士蓝纳米粒子与三维碳纳米花原位复合,普鲁士蓝纳米粒子分散均匀且牢固地镶嵌在三维碳纳米花上,稳定性好,不易脱落,且具有三维结构的碳纳米花结晶度高,能够提供更好的导电性,该方法制备过程简单,废液排放量少,成本低廉,满足工业生产要求。

    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。

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