公开(公告)号：CN117410508A

公开(公告)日：2024-01-16

申请号：CN202310060028.3

申请日：2023-01-17

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 向中华 ,  贾旭东 ,  程前 ,  杨博龙

IPC: H01M4/90 ,  H01M4/88

Abstract: 本发明涉及催化剂领域，公开了一种电催化剂的宏量制备方法与应用，该宏量制备方法包括：S1电催化剂前驱体粉末、模板剂、粘结剂以及水混合得到混合物前驱体；S2将混合物前驱体挤出、干燥、破碎并筛分得到前驱体颗粒；S3前驱体颗粒置于流化床中进行流态化高温煅烧后得到电催化剂。本发明的电催化剂的宏量煅烧方法可以避免传统管式炉煅烧方法的批次处理量受限制，内热分布不均匀，传质受前驱体堆积状态影响，保护气主要流经前驱体上方导致的微环境不一致等问题，可以实现电催化剂的规模化生产，并且制备得到的电催化剂具有更为优异的电催化性能。

公开(公告)号：CN113769781A

公开(公告)日：2021-12-10

申请号：CN202010521393.6

申请日：2020-06-10

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 向中华 ,  夏辉 ,  赵云

IPC: B01J31/06 ,  B01J31/26 ,  B01J37/02 ,  B01J37/08 ,  C07C35/08 ,  C07C29/50 ,  C07C49/403 ,  C07C45/33

Abstract: 本发明提供一种含共价有机框架聚合物材料催化剂及其制备方法和应用以及一种催化氧化烷烃的方法，该催化剂含有：载体和负载在载体上的如式I)所示的重复结构单元的共价有机框架聚合物材料；其中，M为铁、铜、钴、镍、锰、锌、钯、铂中一种或多种金属原子。本发明的催化氧化催化剂含有本发明所述的共价有机框架聚合物材料，在用于催化氧化反应时，具有高活性高选择性的显著优势，用于烷烃氧化反应特别是环己烷氧化反应具有酮醇比高的明显优势。

公开(公告)号：CN109433238B

公开(公告)日：2021-02-19

申请号：CN201811175441.X

申请日：2018-10-10

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 向中华 ,  宁梦瑶

IPC: B01J27/24 ,  B01J35/10

Abstract: 一种有序分级孔的铁‑氮掺杂氧还原碳催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。利用3D骨架模板形成的分级孔三维排序的铁掺杂金属有机框架，然后再经过高温煅烧热解的方法获得具有氧还原催化性能的具有分级孔的铁‑氮掺杂碳催化剂，在金属‑空气电池、可再生燃料电池等领域具有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN112295605A

公开(公告)日：2021-02-02

申请号：CN201910708823.2

申请日：2019-08-01

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 向中华 ,  岳先锦 ,  徐莉

IPC: B01J31/22 ,  H01M4/90 ,  C08G73/06

Abstract: 本发明涉及一种合成高效氧还原催化剂的制备方法，属于催化及新型材料领域。本方法提出了一种合理的，简单的，绿色的制备高效氧还原催化剂的方法。本方法以1,2,4,5‑四氰基苯、3,5‑二氨基‑1,2,4‑三氮唑，金属盐为原料，乙二醇为溶剂，通过微波快速合成共价有机聚合物，然后经过高温碳化就得到了目标催化剂。该催化剂不但具有高效的氧还原催化活性，同时具有较好的稳定性，并且是一种比较新的材料，可以为将来一些人做半紫菜嗪类聚合物提供一些参考，具有很重要的意义。

公开(公告)号：CN108636393B

公开(公告)日：2020-08-25

申请号：CN201810457387.1

申请日：2018-05-14

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 向中华 ,  林欣欣 ,  彭鹏

IPC: B01J21/18 ,  B01J31/06 ,  C01B32/05 ,  C08G12/32

Abstract: 本发明公开了一种利用反应磨制备共价有机聚合物的方法，应用于能源器件相关反应过程（如氧还原反应ORR和氧析出反应OER等）催化剂的研发与制备。所述方法步骤如下：将含有可以生成共价键的官能团的单体置于反应磨罐中，以一定频率研磨一段时间后，得到共价有机聚合物，经高温炭化后制备能够应用于电化学过程的催化剂。本发明工艺简单，操作方便，溶剂用量极少，无污染，安全环保，可用于宏量制备共价有机聚合物，满足商业应用。

公开(公告)号：CN110265670A

公开(公告)日：2019-09-20

申请号：CN201910497970.X

申请日：2019-06-10

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 程元徽 ,  姜鹏 ,  张宁远 ,  向中华 ,  周圣杰

IPC: H01M4/88 ,  H01M4/90

Abstract: 一种主客体策略合成氮、其他杂原子双掺碳基双效催化剂的方法，属于双效催化剂技术领域。这种双杂原子掺杂的制备方法适用于氮源和其他不同的杂原子共同掺杂，如硼源、磷源、硫源等。本发明以氮、硼为掺杂源举例说明，通过水热合成的方法在作为主体的ZIF-8孔笼中包裹含硼客体分子，从而形成一种氮、硼杂原子均匀分布的有机聚合物，并进一步高温碳化，制备出氮、硼双掺杂的分级多孔碳材料。该材料利用限域空间的思想，选取尺寸合适的客体分子，保证在合成过程中能够将其严密的包裹在孔笼里面。基于ZIF-8结构制备的氮硼掺杂纳米多孔碳材料具有相对较高的氮含量和较大的比表面积，使得该材料拥有高效的双效电催化活性和良好的稳定性。

公开(公告)号：CN110112427A

公开(公告)日：2019-08-09

申请号：CN201910289810.6

申请日：2019-04-11

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 程元徽 ,  周圣杰 ,  向中华 ,  张宁远 ,  姜鹏

IPC: H01M4/88 ,  H01M4/96 ,  H01M12/06 ,  H01M12/08

Abstract: 一种电化学辅助的氮、磷双掺杂碳基空气电极的制备方法，属于空气电极技术领域。采用吡咯等为电聚合氮源，四丁基六氟磷酸铵等为磷源和支持电解质，通过电化学方法在预处理后的导电碳基体上进行聚合；通过后续的煅烧工艺，最终得到氮、磷双掺杂碳基空气电极。其中氮(其中一源)通过聚合物形式均匀分布，同时磷原位浸渍包裹其中。该一体化电极具有较高的比表面积，良好的催化性能和稳定性。可以作为阴极催化剂应用于金属空气电池中，具有广泛的实际应用价值。

公开(公告)号：CN108409976A

公开(公告)日：2018-08-17

申请号：CN201810051617.4

申请日：2018-01-19

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 彭鹏 ,  向中华

IPC: C08G83/00

Abstract: 基于全共轭刚性结构和准酞菁活性中心的可溶性拓扑有机聚合物及制备，属于拓扑结构的聚合物材料技术领域。本发明制备了刚性、全共轭结构的可溶性拓扑有机聚合物(TOP)，同时在结构上引入了一种或多种金属单原子作为活性位，获得了具有多种用途的新型催化剂材料。M为铁、钴、镍、锰、锌中一种或两种及两种以上金属原子。

公开(公告)号：CN106992076B

公开(公告)日：2018-07-24

申请号：CN201710136476.1

申请日：2017-03-08

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 程元徽 ,  向中华 ,  郭佳宁 ,  李东明 ,  张琪宇

IPC: H01G11/24 ,  H01G11/86 ,  H01G11/38

CPC classification number: Y02E60/13

Abstract: 一种氮、磷、氟共掺杂碳基混合电容材料的制备方法，属于掺杂型多孔碳基电容材料技术领域。在无水无氧惰性环境中进行，将催化剂和2，2′‑联吡啶加入N,N’‑二甲基甲酰胺中，再加入1，5‑环辛二烯，加热溶解；将氮源和氟源加入溶液中，加热反应结束后，将反应物取出；向所得物料内滴加浓盐酸，得到掺杂有絮状沉淀的胶状溶液；将物料过滤，清洗得到含N、F的材料，将含N、F的材料转移到瓷舟中，高温碳化，碳化温度范围为500‑1000℃；将碳化后的含N、F的材料和P源进行高温掺磷。合成条件温和，实验操作简单，材料的比电容值高达250F g‑1，有效解决了传统碳基超级电容器能量密度低和赝电容材料循环稳定性差的难题。

公开(公告)号：CN107768685A

公开(公告)日：2018-03-06

申请号：CN201710797591.3

申请日：2017-09-06

Applicant: 北京化工大学

Inventor： 程元徽 ,  李东明 ,  向中华 ,  张宁远

IPC: H01M4/86 ,  H01M8/18 ,  H01M8/2455

CPC classification number: H01M8/188 ,  H01M4/8657 ,  H01M8/2455

Abstract: 一种锌镍/空气混合型液流电池系统，涉及液流电池储能技术。包括单电池或由二节以上单电池串联而成的电池模块、储液罐、循环泵和管路；单电池至少由正极、框、负极组成，正极采用二价镍化合物层与氧还原层复合电极，电解液为碱性锌酸盐水溶液，充电时，电解液被送至框内，正极上的活性物质二价镍被氧化成三价镍，并有氧气析出反应；电解液中锌离子以锌单质形式沉积在负极。放电时，正极上的三价镍被还原为镍的二价氧化物或氢氧化物，随后发生氧还原反应；负极锌单质氧化为锌离子回到储液罐中。该电池解决了锌放电不完全和析氧反应对碳基电极损伤导致的稳定性差难题，而且增加了电池的能量密度，扩宽了液流电池应用系统的体系。