一种用于硝酸盐还原制氨的反钙钛矿相氮化物三维自支撑电极材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114672822B

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202210374233.2

    申请日:2022-04-11

    Abstract: 本发明公开了一种用于硝酸盐还原制氨的反钙钛矿相氮化物三维自支撑电极材料及其制备方法与应用。通过水热法在电极基体上生长含铜钴的氢氧化物前驱体纳米片,然后以氨气作为反应气氛,在一定的温度和气氛下对负载铜钴氢氧化物前驱体电极材料进行氮化处理,将氢氧化物前驱体纳米片原位转化为反钙钛矿相的氮化物自支撑电极。该方法实现了反钙钛矿氮化物材料在导电基体上的原位生长转化,工艺简单高效,以得到三维片状反钙钛矿氮化物自支撑电极,具有良好的导电性和活性面积。本发明还提供了反钙钛矿氮化物自支撑电极材料在电催化硝酸盐选择性还原制氨方面的应用,在硝酸盐还原反应中具有优异的电流密度、法拉第效率和氨产率,以及良好的稳定性。

    一种高效、高稳定性全解水Cu基电催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115029712B

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202210704834.5

    申请日:2022-06-21

    Abstract: 本发明公开了一种高效、高稳定性全解水Cu基电催化剂及其制备方法与应用。该方法为:泡沫铜浸没在过渡金属盐溶液中离子交换;离子交换后的泡沫铜烧结得到Cu基电催化剂。本发明的催化剂具有高效电解水析氧及析氢活性,改善了Cu基催化剂在碱性电解质中因自溶解而导致电解稳定性较差的现状。在析氧及析氢反应中,100mA/cm2下的过电位分别为350mV,243mV。将催化剂同时作为阳极和阴极电极材料组装成全电解池进行全解水实验,在1.85V电压下产生100mA/cm2的电流,超过了商用电极RuO2组合Pt/C的全解水性能(1.95V)。组装的全解水电解槽可在100mA/cm2下稳定电解135h,电位无明显衰减。

    高选择性电催化甘油氧化转化产甲酸和高效电解水产氢的双功能催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN112481656B

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202011377241.X

    申请日:2020-11-30

    Abstract: 本发明公开了高选择性电催化甘油氧化转化产甲酸和高效电解水产氢的双功能催化剂及其制备方法与应用。该方法包括:在导电三维衬底上电沉积Ni/Ni(OH)2;然后浸泡在乙酸钴溶液中进行阳离子交换,取出,得到所述双功能催化剂。该方法采用电沉积技术复合阳离子交换策略,制备过程简单可行。本发明提供的电催化剂具有高选择性电催化甘油氧化转化生产甲酸性能及高效电解水产氢活性,在甘油氧化反应中,在100mA/cm2的电流密度下的电位为1.349V,甲酸选择率为94.3%,且在100mA/cm2下持续电解90小时,电位几乎无衰减。在氢析出反应中,在100mA/cm2的电流密度下的电位为‑0.206V。

    一种基于碳纳米管/磷酸氢锆的复合电极及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115991523B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202211675898.3

    申请日:2022-12-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于碳纳米管/磷酸氢锆的复合电极及其制备方法与应用,复合电极制备方法包括:将购买的商用石墨化羧基化碳纳米管与磷酸氢锆混合球磨,球磨干燥后的复合粉末与粘结剂PVDF在研钵中充分研磨混合,随后加入NMP超声混合均匀得到混合溶液,最后用移液枪将混合溶液滴至钛板上干燥后得到基于碳纳米管/磷酸氢锆的复合电极。将基于碳纳米管/磷酸氢锆的复合电极用于电容吸附去除钙离子,电吸附容量达到了93.8mg/g,三次电容吸脱附后复合电极未发生明显脱落现象。本发明的基于碳纳米管/磷酸氢锆的复合电极具有制备原料易得、成本低廉的特点,其制备流程简单可行,无毒无害,能够有效软化生活用水,具备推广应用的前景。

    一种通过深度自重构构建Mo掺杂过渡金属氢氧化物电催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113235122A

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202110449101.7

    申请日:2021-04-25

    Abstract: 本发明公开了一种通过深度自重构构建Mo掺杂过渡金属氢氧化物电催化剂及其制备方法与应用。该方法包括:将MoS2纳米片阵列在过电位条件下进行活化,然后浸泡在过渡金属盐溶液中进行离子吸附,接着通过循环伏安扫描法进行深度自重构,得到该催化剂。该方法中,原料价格低廉,无需高温烧结,生产过程耗能较少,生产成本低;该方法采用过渡金属离子吸附策略和电化学自重构策略,制备过程简单,适用于大规模生产。本发明提供的深度自重构Mo掺杂过渡金属氢氧化物电催化剂具有优异的氧析出反应本征活性,在10mA/cm2的电流密度下的过电位为242mV,在300mV过电位下的质量活性电流密度为1910A/g。

    一种铜基三维自支撑电极材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117626308A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311401164.0

    申请日:2023-10-26

    Abstract: 本发明公开了一种铜基三维自支撑电极材料及其制备方法与应用。该制备方法包括:通过简单电氧化法在泡沫铜基底上原位生长氢氧化物纳米针,并在一定温度和氩气气氛下退火处理,然后通过电聚合方法对电极表面进行有机物修饰,得到一种铜基三维自支撑电极材料。该方法不仅能很好地保留三维自支撑电极结构和纳米针阵列的大比表面积,还能调节催化剂表面化学微环境,促进硝酸盐富集和氢化产物积累,从而促进硝酸盐向氨的选择性转化。本发明还提供了有机物修饰的铜基自支撑电极材料在电催化硝酸盐选择性还原制氨方面的应用,在硝酸盐还原反应中具有优异的法拉第效率和氨选择率,及良好的稳定性。

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