一种钌纳米团簇析氢电催化剂及其超组装方法

    公开(公告)号:CN114318362B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202111600480.1

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于多孔材料技术领域,提供了一种钌纳米团簇析氢电催化剂及其超组装方法,通过将锌沸石咪唑框架在高温下碳化获得氮掺杂碳纳米框架,然后将该框架与植酸溶液混合,得到植酸修饰的氮掺杂碳纳米框架,再将修饰后的纳米框架作为载体和水合三氯化钌溶液混合,在反应过程中通过纳米框架表面修饰的植酸分子结构中的磷酸根基团螯合溶液中的金属离子,形成钌纳米团簇,最终得到了相应的钌纳米团簇析氢电催化剂。并且制备得到的钌纳米团簇析氢电催化剂性能优越,不仅活性高,稳定性优良,同时钌的价格远低于铂,具有极高的经济效益。

    一种铂单原子析氢电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN114134532A

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202111420361.8

    申请日:2021-11-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种铂单原子析氢电催化剂的制备方法,包括以下步骤:步骤1,将锌沸石咪唑框架置于管式炉中并在氢氩混合气中进行高温碳化,获得具有微孔和空位双结构的氮掺杂碳纳米框架;步骤2,将氮掺杂碳纳米框架浸润在氯铂酸溶液中,进行超声搅拌后得到铂单原子析氢电催化剂。本发明还提供了一种铂单原子析氢电催化剂,采用铂单原子析氢电催化剂的制备方法制备得到。

    一种植酸修饰的氮碳纳米框架及其超组装制备方法

    公开(公告)号:CN114368740B

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202111600487.3

    申请日:2021-12-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于有机‑无机杂化材料技术领域,提供了一种植酸修饰的氮碳纳米框架及其超组装制备方法,首先合成锌沸石咪唑框架,然后对锌沸石咪唑框架进行高温碳化,得到氮碳纳米框架;再将氮碳纳米框架与植酸溶液混合,超声分散搅拌后倒入培养皿中;将培养皿置于烘箱中干燥反应;最后用水清洗干燥后的样品,放置于真空烘箱继续干燥,得到植酸修饰的氮碳纳米框架。氮碳纳米框架中的氮原子可以通过氢键和植酸分子的羟基键合,使得植酸分子可以在纳米框架表面组装修饰,同时由于植酸分子自带的磷酸根基团具有较多的负电荷,使得修饰后的纳米框架的表面的电负性更强。本发明制备方法简单、通用性强,成本低廉,有望在工业生产中得到应用。

    一种单分散金属型催化剂及其通用温和超组装制备方法

    公开(公告)号:CN114082435A

    公开(公告)日:2022-02-25

    申请号:CN202111421891.4

    申请日:2021-11-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种单分散金属型催化剂的通用温和超组装制备方法,包括以下步骤:步骤1,将六水合硝酸锌和二甲基咪唑在甲醇溶液中混合搅拌,合成得到金属有机框架;步骤2,对金属有机框架进行高温碳化,得到同时具有微孔和空位缺陷的纳米氮掺杂碳材料;步骤3,将氮掺杂碳材料浸润在金属离子溶液中进行超声分散,然后在较低温度下搅拌溶液,再对溶液离心清洗,得到单分散金属型催化剂。本发明还提供了一种单分散金属型催化剂,通过单分散金属型催化剂的通用温和超组装制备方法制备得到。

    一种铂单原子析氢电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN114134532B

    公开(公告)日:2025-04-01

    申请号:CN202111420361.8

    申请日:2021-11-26

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种铂单原子析氢电催化剂的制备方法,包括以下步骤:步骤1,将锌沸石咪唑框架置于管式炉中并在氢氩混合气中进行高温碳化,获得具有微孔和空位双结构的氮掺杂碳纳米框架;步骤2,将氮掺杂碳纳米框架浸润在氯铂酸溶液中,进行超声搅拌后得到铂单原子析氢电催化剂。本发明还提供了一种铂单原子析氢电催化剂,采用铂单原子析氢电催化剂的制备方法制备得到。

    一种高效可持续的串并联渗透能供电系统

    公开(公告)号:CN117498720A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202311362309.0

    申请日:2023-10-20

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔彪 梁启锐 曾洁

    Abstract: 本发明属于电化学技术领域,具体为一种高效可持续的串并联渗透能供电系统。该系统包括若干独立供电组件,导线、开关和二极管;若干独立供电组件通过导线和开关实现供电系统的串并联,并由二极管规定电流流向;其中,独立供电组件由一个盛装海水的海水池、一个承装淡水的淡水池和设置在海水和淡水的界面处的离子交换膜组成,离子交换膜用于传输阴离子或者阳离子,以获取海水和淡水界面的渗透能,并将其转化为电能。该串并联渗透能供电系统利用海洋中的渗透能发电,可以实现大功率串联供电和小功率并联供电的按需切换。该串并联渗透能供电系统绿色简单,同时多样化的供电方式可以满足更多的实际需求。

    一种过渡金属碳化物/金属有机框架复合物及其超组装制备方法

    公开(公告)号:CN111774085B

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202010660548.4

    申请日:2020-07-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种过渡金属碳化物/金属有机框架复合物及其超组装制备方法,涉及金属有机框架材料领域。本发明提供的过渡金属碳化物/金属有机框架复合物由过渡金属碳化物超组装包裹氮碳框架,形成了一种反向封装构型,其超组装制备方法首先通过溶液法合成尺寸均匀的金属有机框架ZIF‑67,再与三氧化钨WO3的粉末混合研磨,使得ZIF‑67表面被WO3包裹。最后将混合物置于惰性气氛下处理,该过程中WO3和ZIF‑67骨架中的碳发生反应原位生成碳化二钨,超组装在氮碳框架外部得到所述材料。本发明制备方法简单,价格低廉,获得的材料不仅加强了对氮碳框架内部金属颗粒的保护,提高了材料的稳定性,同时还增强了材料的导电性。

    一种过渡金属碳化物/金属有机框架复合物及其超组装制备方法

    公开(公告)号:CN111774085A

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010660548.4

    申请日:2020-07-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种过渡金属碳化物/金属有机框架复合物及其超组装制备方法,涉及金属有机框架材料领域。本发明提供的过渡金属碳化物/金属有机框架复合物由过渡金属碳化物超组装包裹氮碳框架,形成了一种反向封装构型,其超组装制备方法首先通过溶液法合成尺寸均匀的金属有机框架ZIF-67,再与三氧化钨WO3的粉末混合研磨,使得ZIF-67表面被WO3包裹。最后将混合物置于惰性气氛下处理,该过程中WO3和ZIF-67骨架中的碳发生反应原位生成碳化二钨,超组装在氮碳框架外部得到所述材料。本发明制备方法简单,价格低廉,获得的材料不仅加强了对氮碳框架内部金属颗粒的保护,提高了材料的稳定性,同时还增强了材料的导电性。

    一种三维有序蜂窝状交联大孔碳及其超组装制备方法

    公开(公告)号:CN111662092A

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN202010667888.X

    申请日:2020-07-13

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供了一种三维有序蜂窝状交联大孔碳及其超组装制备方法,涉及多孔材料领域。本发明提供的三维有序蜂窝状交联大孔碳是利用碳源填充聚苯乙烯微球模板,烘干,在惰性气氛下去除模板,即得。所用碳源为甲阶酚醛树脂溶液,所用聚苯乙烯微球模板是用聚苯乙烯微球真空抽滤获得。本发明通过改变反应条件可以获得不同孔径的聚苯乙烯微球模板,进而得到不同孔径大小的三维有序蜂窝状交联大孔碳。本发明制备方法简单,成本低廉,有望在工业生产中得到应用。

    一种高效可持续的渗透能制氢系统和方法

    公开(公告)号:CN117468015A

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202311362054.8

    申请日:2023-10-20

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔彪 梁启锐 曾洁

    Abstract: 本发明公开了一种高效可持续的渗透能制氢系统和方法。该系统包括:海水和淡水;通道表面修饰有植酸分子的非对称膜;碱性电解液;电解槽;负载金属钯纳米团簇的电极和负载商业二氧化钌的电极;导线。本发明中将通道表面修饰有植酸分子的非对称膜与负载金属钯纳米团簇的电极和负载商业二氧化钌的电极通过导线串联形成一个闭合回路。通道表面修饰有植酸分子的非对称膜捕获海水和淡水界面的渗透能并将其转化为电能,电流通过导线传输至另一端的水解电极,水解电极浸泡在电解液中,当渗透能电压达到电极水解所需最小电压值时,负载金属钯纳米团簇的电极表面将会析出氢气。本发明利用海洋中的渗透能直接制氢,绿色简单,解决了现有技术中的电解水制氢电能消耗高的问题,符合碳中和发展目标。

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