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中国科学院合肥研究院构筑出氮掺杂碳层调控镍催化剂可实现高效室温水相加氢
镍催化剂 活性金属
2024/4/26
2024年4月24日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员汪国忠团队在构筑氮掺杂碳层调控催化剂的性能研究中取得进展。该研究合成了封装于氮掺杂碳层和二氧化硅复合载体中的镍催化剂，探讨了催化剂的碳层、碳层厚度以及氮掺杂对香草醛水相加氢性能的影响。
本发明涉及锂-空气电池正极用氮掺杂的多孔碳材料，具有相互贯通的分级孔结构，N均匀地掺杂于C骨架中，其中N占碳材料原子比0.2-15%，分级孔包括传质孔和沉积孔，沉积孔占总孔孔体积的40~95%，传质孔占总孔孔体积的4~55%。将该碳材料用作锂-空气电池电极材料，可最大限度地提高碳材料在充放电过程中的空间利用率，有效提高锂-空气电池的能量密度及功率密度。本发明的优点是：制备工艺简单，材料来源广泛，分...
本发明公开了一种氮掺杂碳表面负载单核金属催化剂的制备方法及用途，该方法利用浸渍法在二氧化硅表面负载过渡金属盐，干燥后分散在乙二胺和四氯化碳溶液中，回流处理，所得黑色物在保护气氛中高温焙烧碳化后，用氢氟酸除去二氧化硅，即得氮掺杂碳表面负载的单核金属催化剂（M/NC，M=Fe,Co,Ni,Cu）。所制备的催化剂具有较高的比表面积、较高的活性、较高稳定性。该方法成分可控，纳米结构可控，为高比表面积以及良...
本发明公开了一种钴和氮掺杂三维有序多孔碳催化剂的制备方法及用途，该方法先合成了不同粒径的PS球并将其制作成模板，将模板浸渍于含六水合硝酸钴和2‑甲基咪唑的甲醇溶液中，模板上原位生长ZIF‑67，使用四氢呋喃洗去模板，离心得到有序多孔ZIF‑67前驱体，碳化处理后即得钴和氮掺杂三维有序多孔碳催化剂。所制备的催化剂为结构规则、颗粒分明的三维碳材料，具有有序孔道、高比...
本发明涉及锂-空气电池正极用氮掺杂的多孔碳材料，其特征在于：所述氮掺杂的多孔碳材料具有相互贯通的分级孔结构，N均匀地掺杂于C骨架中，其中N占碳材料原子比0.2-15%，分级孔包括传质孔和沉积孔，沉积孔占总孔孔体积的40~95%，传质孔占总孔孔体积的4~55%；将该碳材料用作锂-空气电池电极材料，可最大限度地提高碳材料在充放电过程中的空间利用率，有效提高锂-空气电池的能量密度及功率密度。本发明的优点...
本发明涉及锂-空气电池正极用氮掺杂的多孔碳材料，所述氮掺杂的多孔碳材料具有相互贯通的分级孔结构，N均匀地掺杂于C骨架中，其中N占碳材料原子比0.2-15%，分级孔包括传质孔和沉积孔，沉积孔占总孔孔体积的40~95%，传质孔占总孔孔体积的4~55%。将该碳材料用作锂-空气电池电极材料，可最大限度地提高碳材料在充放电过程中的空间利用率，有效提高锂-空气电池的能量密度及功率密度，本发明制备工艺简单，材料...
本发明公开了一种氮掺杂的石墨化碳封装铁纳米颗粒的制备方法，将柠檬酸铁铵与双氰胺溶于水，混合均匀后加热去除溶剂，得到固体粉末；固体粉末置于石英舟内，然后放入装有石英管的管式炉中；通入惰性气体，升温至500～1100℃，并保持0.5～7小时，冷却至室温；将得到的固体在酸溶液和低于100℃的温度下处理12～36小时，过滤水洗烘干后，得到目的材料。在该材料中，铁纳米粒子大小在1～20nm之间，铁载量在2～...
中国科学院上海有机化学研究所专利：一种基于生物质的氮掺杂碳催化剂及其制备方法和应用
氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展（图）
氮掺杂 纳米碳材料 催化臭氧氧化
2022/9/14
近日，中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，探究了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性间的关联。相关工作发表在Environmental Science & Technology（DOI：1...
氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得新进展（图）
氮掺杂 缺陷纳米碳材料 催化 臭氧氧化
2023/1/11
近日，中国科学院过程工程研究所环境技术与工程研究部谢勇冰青年研究员、曹宏斌研究员与南伊利诺伊大学葛庆峰教授合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，系统探究与揭示了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性间的关联。相关工作发表于Environmental Science & Technolog...
以静电纺丝制备的纤维为前驱体，通过煅烧、硒化处理等工艺合成了负载双金属硒化物纳米粒子的氮掺杂碳纤维（NCF）材料（（Ni，Co）Se2/NCF），并对其进行了一系列相关的表征，研究了其在酸性和碱性条件下的析氢性能。（Ni，Co）Se2纳米粒子被锚定于NCF中，有效地阻止了纳米粒子的聚集，提供了更多的催化活性位点。电催化析氢性能测试的结果表明：在1mol·L-1KOH溶液中，（Ni，Co）Se2/N...
采用静电纺丝法获得的多孔Fe2O3纳米棒与氮掺杂还原氧化石墨烯（N-RGO）的复合材料作为载体，通过光还原法成功制备清洁、高活性的Pt/Fe2O3/N-RGO催化剂，并进一步研究其中的光还原反应机理和催化剂的抗烧结性能。研究结果表明，在可见光照射下，Fe2O3对光的强吸收作用促使光生电子和空穴的产生，N-RGO有效延长光生载流子的寿命，使得电子从O2-转移到Fe3+。Fe2O3/N-RGO中部分还...
近日，中国科学院大连化学物理研究所微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队，发展了一种将钴单金属或钴氧化物纳米颗粒限域在氮掺杂的纳米多孔碳壳内的制备方法，并将此非贵金属催化体系用于硝基芳烃催化氢化反应。
近日，我所微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组（05T7组）刘健研究员团队，发展了一种将钴单金属或钴氧化物纳米颗粒限域在氮掺杂的纳米多孔碳壳内的制备方法，并将此非贵金属催化体系用于硝基芳烃催化氢化反应。硝基苯制取苯胺是工业上非常重要的催化反应过程，目前工业上所用催化剂反应活性低，氢化选择性差。对于硝基芳烃催化氢化反应，已经证明贵金属催化剂表现优异，但其昂贵且稀有，因此发展廉价、丰富并且能够促进催...
中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室王丹研究员团队及其合作者成功研发了一种sp杂化氮掺杂的石墨炔，在氧还原电催化领域取得了突破性进展。通过周环反应成功在薄层石墨炔的炔键上引入了新型的sp杂化氮原子，实现了氮的定点、定量掺杂（图1）。与其它形式的氮构型相比，sp杂化氮原子的引入使得周围碳原子带有更多的正电荷，更有利于O2的吸附和活化，使电子更易转移到催化剂表面,能够显著提高ORR催化性能。碱性...