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公开(公告)号：CN118756153A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410736006.9
申请日：2024-06-07
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开一种固态Li‑N2/H2电池及其制备和通过该电池电化学合成氨的方法，该电池以金属锂作为负极，双功能多孔材料作为正极和固态电解质进行组装得到。本发明通过固态Li‑N2/H2电池体系将氮气还原和氢气氧化解耦成正极放电和充电过程，实现了将氮气和氢气转化合成得到氨气。本发明采用固态电解质提高了离子的传导性和氮气的输送效率，加快了固氮的速率且产生的NH3不会溶解到电解液溶剂中而可以直接收集，因此大大提高了产氨的效率。本发明的固态Li‑N2/H2电池在电流密度为0.1mA cm‑2时，电池可以稳定循环300h，FENH3为10.01％，氨产率为3.72μmol·h‑1·cm‑2。
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公开(公告)号：CN116219447A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310082824.7
申请日：2023-01-30
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所 , 闽都创新实验室
Abstract: 本申请公开了一种通过电化学氮气还原制备金属氮化物的方法和应用。所述金属氮化物的制备方法为：在熔盐体系下，以金属催化剂作为阴极，以导电材料作为阳极，电解质溶剂中含有金属熔融盐，构成熔盐电解池；在无水无氧条件下，向所述阴极侧通入N2，电化学反应，生成金属氮化物；在所述电解质溶剂中，金属熔融盐的金属元素与金属催化剂的金属元素对应。该装置工艺简单，能够有效将大气中的氮气固定成为熔融盐中的产物氮化物的氮，有利于降低金属氮化物的制备成本，提高生产效率。
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公开(公告)号：CN115725083A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211451031.X
申请日：2022-11-18
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明公开了共价有机框架材料、电极材料及其在水系光充电质子电池的用途。本发明的共价有机框架材料具有氧化还原位点，所述氧化还原位点具有光响应的质子脱嵌活性；所述氧化还原位点选自羰基/羟基、卟啉氮、酞菁氮、吡啶氮、亚胺、偶氮、氮氧自由基、三嗪基、氮正离子中的至少一种、两种或两种以上。本发明还以具备电荷分离和氧化还原多位点的共价有机框架材料为基础制备电极材料。本发明的电极材料可以直接作为光充电电池的正极和/或负极，实现高效的太阳能到电化学能转化系统的构建。
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公开(公告)号：CN111686766B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201910181405.2
申请日：2019-03-11
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
IPC: B01J27/06 , B01J27/128 , B01J27/13 , C25B1/27 , C25B11/065 , C25B11/091
Abstract: 本发明提供了一种金属‑氟掺杂碳复合材料及其制备方法和在固氮还原中的应用，所述金属‑氟掺杂碳复合材料包括金属、氟和碳载体，其中，所述氟和金属分布于碳载体表面；碳载体表面负载的金属(如Au、Ru、Fe或Mo)可以为复合材料催化氮还原提供有效活性位点，进行氨合成反应。另外，碳载体表面修饰有高电负性氟元素，氟元素可与氮还原中间产物作用产生氢键，稳定氮还原中间体，降低其活化能，与金属位点产生协同效应，从而提高反应活性和选择性。此外，当分散在碳载体表面的金属和氟的三维尺寸均小于10nm，使其协同效应明显加强。
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公开(公告)号：CN110013823B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201810024411.2
申请日：2018-01-10
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
IPC: B01J20/06 , B01J20/30 , C25B11/093 , C25B1/04 , H01M4/90
Abstract: 本发明提供了一种贵金属‑过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用，本发明制备得到的贵金属‑过渡金属氧化物复合材料在电解水时，过渡金属氧化物表面分散有贵金属，其可以为复合材料提供有效活性位点，并进行催化反应，同时，过渡金属氧化物对表面贵金属有电子效应，进一步提高表面贵金属的反应活性。分散在过渡金属氧化物表面上的贵金属纳米团簇颗粒直径小于1nm，过渡金属氧化物呈现纳米片或纳米颗粒结构。本发明的贵金属‑过渡金属氧化物复合材料具有更低的过电位，以及更高的稳定性；本发明的贵金属‑过渡金属氧化物复合材料成功地保持了贵金属活性，并极大降低了贵金属使用量，是一种非常具有应用前景的电解水材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111841595A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201910351750.6
申请日：2019-04-28
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Inventor： 王要兵
Abstract: 本发明涉及一种氮磷共掺杂二氧化碳还原电催化材料及其制备方法和应用，属于碳材料的制备及应用领域。本发明通过原位掺杂的方法，实现了氮、磷对碳材料的有效掺杂。通过对氮源、磷源前驱体的选择可以实现具有高催化活性的催化剂的制备，同时通过改变氮源、磷源前驱体的比例，可以在一定范围内对氮、磷的掺杂量进行调控。由于氮、磷的协同作用，同时具有较高的比表面积，使得利用该方法合成的氮、磷共掺杂的碳材料表现出显著的催化二氧化碳还原性能。本发明所使用的原材料不需要任何金属及其化合物，价廉易得，反应时间短，工艺简单可行，操作方便，普适性强。
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公开(公告)号：CN111686766A
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201910181405.2
申请日：2019-03-11
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
IPC: B01J27/06 , B01J27/128 , B01J27/13 , C25B1/00 , C25B11/06
Abstract: 本发明提供了一种金属-氟掺杂碳复合材料及其制备方法和在固氮还原中的应用，所述金属-氟掺杂碳复合材料包括金属、氟和碳载体，其中，所述氟和金属分布于碳载体表面；碳载体表面负载的金属(如Au、Ru、Fe或Mo)可以为复合材料催化氮还原提供有效活性位点，进行氨合成反应。另外，碳载体表面修饰有高电负性氟元素，氟元素可与氮还原中间产物作用产生氢键，稳定氮还原中间体，降低其活化能，与金属位点产生协同效应，从而提高反应活性和选择性。此外，当分散在碳载体表面的金属和氟的三维尺寸均小于10nm，使其协同效应明显加强。
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公开(公告)号：CN108484909A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810274241.3
申请日：2018-03-29
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
CPC classification number: C08K9/02 , C08G73/105 , C08G73/1071 , C08K3/041
Abstract: 本发明公开了一种氟氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料及其制备方法和用途。所述氟氧化石墨烯表面含有活性基团，相比于石墨烯，其不易发生团聚现象，在聚合物中分散性较好，可以直接在聚合物界面间形成较强的相互作用，实现氟氧化石墨烯在聚合物复合材料中的增强效果；所述氟氧化石墨烯可以用于制备氟氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料；所述氟氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料具有抗拉伸强度强、摩擦系数低、体积磨损率低、抗电晕等特点。所述氟氧化石墨烯可通过与二酐单体、二胺单体混合，超声，搅拌，加温等步骤，制备得到氟氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料。所述制备工艺简单可行，操作方便，普适性强。
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公开(公告)号：CN105185599A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510670639.5
申请日：2015-10-16
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
Abstract: 本发明涉及一种碳复合材料及其制备方法。所述碳复合材料具有层状结构，包括石墨烯层和多孔碳层，所述层状结构为多孔碳层/石墨烯层/多孔碳层。所述方法包括：1)将酚醛树脂或生物质原料与水混合，加入氧化石墨烯(GO)和无机或有机胺，再经水热法得到前驱体；2)将前躯体加热进行高温活化。所碳复合材料可用于超级电容电极材料，能够有效提高超级电容的容量。
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公开(公告)号：CN103204497A
公开(公告)日：2013-07-17
申请号：CN201310131014.2
申请日：2013-04-16
Applicant: 中国科学院福建物质结构研究所
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 本发明提供了一种制备石墨烯材料的方法及其在化学储能和/或转化方面的应用。所述方法包括如下步骤：1)将氧化石墨烯添加至分散介质中以获得氧化石墨烯的悬浮液；2)将所述悬浮液喷雾干燥，从而获得氧化石墨烯颗粒；3)通过气氛还原将所述氧化石墨烯颗粒还原。并将获得的材料应用于超级电容器电极材料，容量达到120F/g。本发明方法能宏量获得多孔的石墨烯微米颗粒。本发明的石墨烯材料可用作超级电容器电极材料、催化剂载体或红外光学材料。
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