一种杂原子掺杂碳材料/Ni-MOF复合电催化剂的制备

    公开(公告)号:CN109174188B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201811044661.9

    申请日:2018-09-07

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 本发明属于新型能源技术领域,尤其是一种杂原子掺杂碳材料/Ni‑MOF复合电催化剂的制备。本发明主要是利用N、S元素共掺杂的协同效应来改变相邻碳原子的电荷密度,导致基体材料中自旋密度重新分配,从而在所制备的复合催化剂材料中形成了丰富的活性位点,有利于催化反应进行,进而改善了MOF基材料的催化性能。以葡萄糖为碳源、硫脲作为硫源和氮源、氯化锌为结构导向剂,采用水热法初步合成碳材料并进行去锌处理,洗涤后在110℃烘干,再经管式炉高温碳化,得到硫、氮掺杂多孔碳(SNPC)材料。再采用水热法制备杂原子掺杂碳材料与Ni‑MOF的复合电催化剂(SNPC/Ni‑MOF),经过测试发现复合材料的电解水性能得到明显改善。

    一种镍基金属有机骨架的复合电催化剂的制备

    公开(公告)号:CN109174187A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811043612.3

    申请日:2018-09-07

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 本发明属于新型能源技术领域,尤其是一种水氧化性能显著提高的基于镍基金属有机骨架的复合电催化剂的制备。本发明主要是针对金属有机框架(MOFs)作为近年来新兴的电催化材料在具有规则性纳米孔道、超高比表面、超高孔隙率等众多优点的同时因为导电性差的缺点而导致其催化活性大大受限。因此通过冷冻干燥技术制备三维多孔石墨烯(3D Gr)并以此为载体负载采用超声辅助法制备的Ni-MOF从而制备一种三维石墨烯表面装饰镍基金属有机骨架(3D Gr/Ni-MOF)复合材料,该复合材料既具有三维石墨烯优异的导电性能又具有镍基金属有机框架的优点,从而使其电催化水氧化活性得到显著提高。

    一种由MOF材料衍生的Ni / N-C NW的析氧催化剂

    公开(公告)号:CN110038643A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910343510.1

    申请日:2019-04-26

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 本发明属于电催化析氧领域,是一种由MOF材料衍生的掺氮碳纳米线负载Ni的混合材料(Ni/N-C NW)析氧催化剂。本发明针对贵金属催化剂成本高以及非贵金属材料催化活性低的不足,提供了一种Ni/N-C NW的电催化析氧材料及其制备方法,本发明以Ni-MOF材料为前驱体,通过加热分解得到其衍生材料,该过程使混合材料提供更多活性位点。采用本发明制备的Ni/N-C NW混合材料具有稳定性高,催化活性好的优点。同时本发明使用的非贵金属Ni在我国储量丰富,价格低廉,是一种实际可用的优质材料。

    一种羧基化氧化石墨烯改性双导电聚合物(GO-COOPANI/PPY)电极材料

    公开(公告)号:CN108063059A

    公开(公告)日:2018-05-22

    申请号:CN201711431702.5

    申请日:2017-12-26

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 一种羧基化氧化石墨烯(GO‑COOH)改性双导电聚合物电极材料,涉及了一种新型羧基化氧化石墨烯改性聚苯胺/聚吡咯(GO‑COOPANI/PPY)作为超级电容器电极材料。本发明主要是解决导电高分子复合材料复合效果不佳,且单一导电聚合物作为电极材料易发生过氧化、过还原反应,电极的降解及氧化还原电位随时间的降低等因素造成的超级电容器电容低、使用寿命短的技术问题。本发明的方法为:利用改进的Hummers法并超声剥离制备氧化石墨烯分散液,加入HBr、HOOC‑COOH制备羧基化氧化石墨烯,利用硬模板法、原位聚合法制备GO‑COOH改性的PANI/ATP、PPY/ATP复合材料,再用HF酸去模板。本发明制备的电极材料经过测试,电容更高,循环使用寿命更长,电化学性能明显提高,可作为有潜在应用前景的超级电容器电极材料。

    一种羧基化氧化石墨烯改性双导电聚合物电极材料

    公开(公告)号:CN108063059B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201711431702.5

    申请日:2017-12-26

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 一种羧基化氧化石墨烯(GO‑COOH)改性双导电聚合物电极材料,涉及了一种新型羧基化氧化石墨烯改性聚苯胺/聚吡咯(GO‑COOPANI/PPY)作为超级电容器电极材料。本发明主要是解决导电高分子复合材料复合效果不佳,且单一导电聚合物作为电极材料易发生过氧化、过还原反应,电极的降解及氧化还原电位随时间的降低等因素造成的超级电容器电容低、使用寿命短的技术问题。本发明的方法为:利用改进的Hummers法并超声剥离制备氧化石墨烯分散液,加入HBr、HOOC‑COOH制备羧基化氧化石墨烯,利用硬模板法、原位聚合法制备GO‑COOH改性的PANI/ATP、PPY/ATP复合材料,再用HF酸去模板。本发明制备的电极材料经过测试,电容更高,循环使用寿命更长,电化学性能明显提高,可作为有潜在应用前景的超级电容器电极材料。

    一种TiO2-石墨烯-聚苯胺非酶传感器的制备及应用

    公开(公告)号:CN109239156A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811043637.3

    申请日:2018-09-07

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 本发明属于电化学传感器领域,尤其是一种基于TiO2-石墨烯-聚苯胺(TiO2-RGO-PANI)的非酶传感器的制备方法。本发明针对传感器材料、技术方面的落后,提供了一种TiO2-RGO-PANI的非酶传感器的制备方法。本发明采用一锅法制备复合材料,同步对比了TiO2、RGO、PANI单元物质对非酶葡萄糖传感器的性能研究,确定TiO2-RGO-PANI复合材料对非酶葡萄糖传感器具有良好的检测效果。进一步对比修饰电极上葡萄糖的电化学行为,电化学测试结果表明,随着扫描速度的增加,氧化峰电流也相应地增加,TiO2-RGO-PANI复合材料对葡萄糖的效果是不可逆的。在不同尿素浓度范围内,尿素浓度在2μM时,响应电流最大,检测极限为7.46μM。

    一种杂原子掺杂碳材料/Ni-MOF复合电催化剂的制备

    公开(公告)号:CN109174188A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811044661.9

    申请日:2018-09-07

    Applicant: 常州大学

    Abstract: 本发明属于新型能源技术领域,尤其是一种杂原子掺杂碳材料/Ni-MOF复合电催化剂的制备。本发明主要是利用N、S元素共掺杂的协同效应来改变相邻碳原子的电荷密度,导致基体材料中自旋密度重新分配,从而在所制备的复合催化剂材料中形成了丰富的活性位点,有利于催化反应进行,进而改善了MOF基材料的催化性能。以葡萄糖为碳源、硫脲作为硫源和氮源、氯化锌为结构导向剂,采用水热法初步合成碳材料并进行去锌处理,洗涤后在110℃烘干,再经管式炉高温碳化,得到硫、氮掺杂多孔碳(SNPC)材料。再采用水热法制备杂原子掺杂碳材料与Ni-MOF的复合电催化剂(SNPC/Ni-MOF),经过测试发现复合材料的电解水性能得到明显改善。

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