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公开(公告)号：CN117069116A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311040247.1
申请日：2023-08-18
Applicant: 湖南大学
IPC: C01B33/113 , C01B33/04 , C25B11/091 , C25B1/04
Abstract: 本发明公开了一种改性硅氧烯及其制备方法与负载的贵金属基电催化剂。制备方法包括盐酸刻蚀CaSi2法制备硅氧烯及NaBH4处理法制备改性硅氧烯两个步骤，其工艺简单、便捷可控。所制备改性硅氧烯呈现疏松、多孔隙的薄片结构，具有更丰富的缺陷，有利于贵金属颗粒的锚定与高分散成核生长，且其比表面积、导电性和光吸收能力显著提升，适合用作载体材料开发高性能的贵金属基电催化剂，在材料科学及电催化等领域具有良好的应用前景。以所制备改性硅氧烯为载体原料而制备贵金属基电催化剂时未另加贵金属前驱体的还原剂或表面活性剂，简化了制备条件，降低污染，且有利于避免还原剂或表面活性剂的使用易造成活性位点被掩蔽的问题，从而提高贵金属的利用率。
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公开(公告)号：CN114293200B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202111561035.9
申请日：2021-12-15
Applicant: 湖南大学
IPC: C25B1/04 , C25B11/091 , C25B11/065
Abstract: 本发明提供了一种多孔碳负载非晶态/晶态钌基高效析氢催化剂及其制备与应用，涉及新能源材料及电化学催化领域。催化剂的制备包括以下步骤：1)多孔碳的制备；2)将多孔碳超声均匀分散在分散介质中形成悬浊液，与含三氯化钌和硼酸的水溶液均相或者双溶剂相混合，充分搅拌，实现硼酸钌在多孔碳载体中的均匀组装；3)组装了硼酸钌的多孔碳在保护气体氛中高温退火得到多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂。运用本发明所得到的多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂，在碱性条件下其催化析氢性能远高于商业铂碳材料，在酸性条件下其催化析氢性能也能与商业铂碳催化剂媲美，而且大大降低贵金属使用量。本发明提供的多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂制备工艺简单、产率高、性能优异、成本低廉，可替代商业铂基催化剂，有着广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN114570444B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210206340.4
申请日：2022-03-03
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种高选择性一步检测复杂介质中疾病标志物的光电化学装置及方法。将微流控技术、目标物诱导光电流极性转换技术和磁性辅助捕获技术进行有机组合，提出了一种高选择性、高灵敏、一步快速检测复杂介质中疾病标志物的光电化学装置及方法。在液相流动过程中，具有良好光电性能的磁性捕获单元Fe3O4@CdS‑Ab1与目标物和信号单元Ab2‑CuO快速完成免疫夹心反应。利用磁辅助分离技术将免疫夹心复合物快速引入到磁性工作电极表面，同时实现清洗步骤，实现光电化学检测。在一定浓度范围内，目标物浓度越大，光电流极性翻转响应越明显。基于该装置与方法，实现了复杂介质中疾病标志物的高灵敏、高选择性、一步快速检测。与传统检测装置与方法相比，本发明方法具有操作简单、高效率、高灵敏度和特异性强等特点，对多类抗原检测具有一定的普适性。
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公开(公告)号：CN114335573A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111382232.4
申请日：2021-11-22
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂及其微波辅助制备方法与应用。催化剂的制备包括以下步骤：1)将醋酸锌和2‑甲基咪唑在有机溶液中混合溶解后静置结晶制备ZIF‑8；2)以制备的ZIF‑8作为碳材料的前驱体经高温煅烧制备得到氮掺杂多孔碳多面体PNCH；3)将PNCH均匀分散在有机溶剂中形成悬浊液，再将金属无机盐水合物与悬浊液混合分散均匀后进行微波辐照处理，之后将反应物进行过滤，洗涤，干燥和高温煅烧处理，最后得到氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂，其中所述双金属为Fe和Ni。运用本发明所得到的氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂在碱性溶液中对ORR具有优异的催化活性和稳定性，以该催化剂组装的锌空气电池比容量好，有着很好的应用前景。本发明催化剂制备操作工艺简单安全，成本低廉，适合工业化生产和规模化应用。
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公开(公告)号：CN114293200A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111561035.9
申请日：2021-12-15
Applicant: 湖南大学
IPC: C25B1/04 , C25B11/091 , C25B11/065
Abstract: 本发明提供了一种多孔碳负载非晶态/晶态钌基高效析氢催化剂及其制备与应用，涉及新能源材料及电化学催化领域。催化剂的制备包括以下步骤：1)多孔碳的制备；2)将多孔碳超声均匀分散在分散介质中形成悬浊液，与含三氯化钌和硼酸的水溶液均相或者双溶剂相混合，充分搅拌，实现硼酸钌在多孔碳载体中的均匀组装；3)组装了硼酸钌的多孔碳在保护气体氛中高温退火得到多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂。运用本发明所得到的多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂，在碱性条件下其催化析氢性能远高于商业铂碳材料，在酸性条件下其催化析氢性能也能与商业铂碳催化剂媲美，而且大大降低贵金属使用量。本发明提供的多孔碳负载非晶态/晶态钌基催化剂制备工艺简单、产率高、性能优异、成本低廉，可替代商业铂基催化剂，有着广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113258085A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110417465.7
申请日：2021-04-19
Applicant: 湖南大学
IPC: H01M4/90 , H01M4/88 , H01M4/92 , H01M8/1011
Abstract: 本发明公开了一种含氧硅纳米片(SiOx NSs)负载型贵金属催化剂及其制备方法和应用。利用SiOx NSs的独特基团实现了贵金属在其表面的高分散负载，避免了传统液相合成法中还原剂或表面活性剂的使用所造成的活性位点被掩蔽的问题。首先将硅化钙加入浓盐酸中刻蚀，使钙离子脱嵌而形成具有Si‑H和Si‑OH基团的层状结构含氧硅纳米片；然后将SiOx NSs均匀分散于贵金属无机化合物水溶液中，再通过水热反应获得贵金属/含氧硅纳米片复合材料。本发明所制备的SiOx NSs负载型贵金属催化剂对甲醇氧化反应和析氢反应具有优异的电催化活性和稳定性，在可持续能源转换技术领域具有很好的应用前景。本发明提供了一种新颖贵金属催化剂的普适性制备策略，合成工艺简单，提高了贵金属利用率。
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公开(公告)号：CN101830457B
公开(公告)日：2012-01-25
申请号：CN201010178068.0
申请日：2010-05-20
Applicant: 湖南大学
IPC: C01B31/02
Abstract: 炭微球的制备和石墨化方法及杂多酸(磷钼酸、硅钼酸、硅钨酸等)在炭微球制备和石墨化中的应用，本发明的应用在于，将杂多酸作为催化剂，在溶液中将树脂氧化成炭微球前驱体，进一步炭化得到炭微球；对以树脂为炭源的炭微球进行催化石墨化。本发明的方法是以树脂为炭源，取杂多酸为催化剂，所述的杂多酸在树脂炭化过程中转化为催化剂氧化钼，炭微球的制备是在溶液中进行的，石墨化处理是在石墨化炉里氩气气氛下进行的，热处理温度不低于1500℃。
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公开(公告)号：CN101391764A
公开(公告)日：2009-03-25
申请号：CN200810143380.9
申请日：2008-10-21
Applicant: 湖南大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 一种催化生产石墨化碳材料的方法，是在固定形态的碳材料表面上电化学沉积一层普鲁士蓝镀层(Fe4[Fe(CN)64－]3)作为石墨化催化剂，然后在惰性气体保护气氛下的石墨化炉中对其进行热处理。本方法可较大幅度降低碳材料石墨化所需的热处理温度。同时，还可通过调节普鲁士蓝镀层的厚度在相同的热处理温度下可获取具有不同石墨化度的碳材料。本发明的优点在于普鲁士蓝作为碳材料的催化石墨化添加剂，可以降低碳材料的石墨化热处理温度1000℃左右，且不改变石墨化碳材料的物理与化学性能，可达到减少生产成本、提高生产效率以及延长设备使用寿命的目的。
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公开(公告)号：CN114335573B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202111382232.4
申请日：2021-11-22
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂及其微波辅助制备方法与应用。催化剂的制备包括以下步骤：1)将醋酸锌和2‑甲基咪唑在有机溶液中混合溶解后静置结晶制备ZIF‑8；2)以制备的ZIF‑8作为碳材料的前驱体经高温煅烧制备得到氮掺杂多孔碳多面体PNCH；3)将PNCH均匀分散在有机溶剂中形成悬浊液，再将金属无机盐水合物与悬浊液混合分散均匀后进行微波辐照处理，之后将反应物进行过滤，洗涤，干燥和高温煅烧处理，最后得到氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂，其中所述双金属为Fe和Ni。运用本发明所得到的氮掺杂多孔碳多面体负载双金属单原子氧还原催化剂在碱性溶液中对ORR具有优异的催化活性和稳定性，以该催化剂组装的锌空气电池比容量好，有着很好的应用前景。本发明催化剂制备操作工艺简单安全，成本低廉，适合工业化生产和规模化应用。
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公开(公告)号：CN115198307A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210613461.0
申请日：2022-06-01
Applicant: 湖南大学
IPC: C25B11/095 , C25B11/061 , C25B11/031 , C25B1/04
Abstract: 本发明提供了一种基于泡沫镍自支撑聚合苯硼酸盐的析氢析氧双功能催化电极及其制备方法和应用，双功能催化电极制备方法包括以下步骤：1)将泡沫镍进行预处理作为自支撑基体；2)预处理后的泡沫镍在含有有机苯硼酸的电解液中电聚合，载体表面形成有机苯硼酸聚合物膜；3)将电沉积有机苯硼酸聚合物膜的泡沫镍浸在金属盐前驱体溶液中，通过吸附自组装形成泡沫镍自支撑聚合苯硼酸盐作为析氢析氧双功能催化电极。本发明所述的通过吸附自组装形成泡沫镍自支撑聚合苯硼酸盐的制备方法适用于硼酸钌、硼酸铁、硼酸钴和硼酸镍等多种金属过渡金属苯硼酸盐聚合物的自支撑体系，相应的电极在碱性条件下具有优异的析氢析氧双功能电催化性能和稳定性。本发明提供的基于泡沫镍自支撑聚合苯硼酸盐的析氢析氧双功能催化电极具有制备方法简单便捷、成本低廉、适应于大批量制备及性能优异等优点，在大规模工业水电解中有着广阔的应用前景。
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