CN113117679A - 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用 - Google Patents

一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113117679A
CN113117679A CN202110404543.XA CN202110404543A CN113117679A CN 113117679 A CN113117679 A CN 113117679A CN 202110404543 A CN202110404543 A CN 202110404543A CN 113117679 A CN113117679 A CN 113117679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
catalyst
cloth
loaded
fiber cloth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110404543.XA
Other languages
English (en)
Inventor
赵石永
陈佳梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202110404543.XA priority Critical patent/CN113117679A/zh
Publication of CN113117679A publication Critical patent/CN113117679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/745—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/24—Nitrogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/33—Electric or magnetic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/391—Physical properties of the active metal ingredient
    • B01J35/393—Metal or metal oxide crystallite size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58—Fabrics or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/084—Decomposition of carbon-containing compounds into carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/088—Decomposition of a metal salt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H01M4/747—Woven material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种负载催化剂的碳纤维布的制备方法，其制备步骤包括：S1：将基布浸渍于表面处理液中浸渍以对其表面官能团进行处理后进行干燥；S2：将步骤S1中干燥后的基布浸渍于表面修饰剂溶液中后进行干燥；S3：将步骤S2中干燥后的基布浸渍于可溶性金属盐溶液中使得可溶性金属盐负载于基布上，随后对基布进行干燥处理；S4：将步骤S3中干燥后的负载有可溶性金属盐的基布在保护气体的氛围下于700℃‑1200℃下热解后自然降温至室温，得到负载有催化剂的碳纤维布。本发明的制备方法工艺简单、以精确控制催化剂结构，实现高的催化性能，有效解决了碳纤维表面金属催化剂负载不均匀，易团聚、不可控等系列问题，有利于大规模制备。

Description

一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种碳纤维布，具体涉及一种负载催化剂的碳纤维布的制备方法、由该方法制得的碳纤维布以及该碳纤维布在催化领域的应用。
背景技术
目前，我国是世界上最大的纺织品生产和出口国，但是，纺织品科技附加值不高，如果可以基于传统纺织品，进一步开发出成本低但附加值高的产品，对于推动我国产业升级，促进产业发展是非常必要的。
传统的碳纤维制备方法是将聚丙烯腈(PAN)纤维或者人造树脂纤维类的有机纤维在非活性气体中、通常在高于2000℃的温度下进行高温碳化，最后得到高导电的纤维织物。由该方法制备得到的碳纤维几乎不含有缺陷，可以达到超高的线纤维模量，在轻质增强领域有着广泛的应用，如东丽株式会社的专利CN201280025547.6。但是，由该方法制得的碳纤维制造成本高，而且因为其表面碳化完全，表面活性位点少，不适于催化反应、能源储存等领域。
为了将碳纤维应用于催化领域，目前，研究制备碳纤维负载金属催化剂的方法多集中在将商用的高强度碳纤维作为前驱体，利用硝酸等强氧化性酸对碳纤维表面进行改性，然后进一步吸附金属盐溶液，经过高温碳化热处理得到颗粒负载的碳纤维结构。例如，中国专利申请CN201910149923.6中公开了一种利用碳纤维制备氮掺杂碳包覆金属纳闷颗粒复合材料的方法，该方法利用碳毡、碳纸、碳泡沫或碳纤维布中的一种作为前驱体，经过表面处理、然后浸渍、热处理得到氮掺杂的金属纳米颗粒负载的碳纤维结构。专利CN201510692209.3中公开了一种利用静电纺丝技术，首先将钴源、聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺混合，搅拌均匀得前驱体纺丝液；通过静电纺丝获得前驱体纤维，将前驱体纤维在惰性气氛下煅烧，得到负载钴纳米颗粒的碳纤维复合材料。但是，该方法的制造成本较高，且得到的钴纳米颗粒尺寸偏大，为50-100nm。此外，中国专利申请CN201910977045.7公开了一种碳纤维编织布负载羟基氧化铁纳米颗粒复合结构，其也是基于商用的碳纤维布，通过水热法得到氧化铁纳米颗粒结构在碳纤维布上。但是，该方法也不能将催化剂的颗粒控制到很小的尺寸范围。
综上可知，目前的方法大多是基于高成本的商用碳纤维作为原材料，在碳纤维表面负载的金属催化剂尺寸普遍偏大，由于催化剂的催化活性与其尺寸成反比，即，尺寸越小催化性能越高，因此，目前的碳纤维负载催化剂的制备方法并不利于催化性能的提升。因此，有必要提供一种催化剂尺寸可调、制造成本低且可大规模制造的碳纤维负载催化剂的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可用于催化反应的负载催化剂的碳纤维布及其相应的制备方法和应用。该复合碳纤维布具有尺寸可调的金属催化剂，即表面修饰的碳纤维结构。此外，该负载催化剂的碳纤维布具有成本低、可大规模制造，并具有高效催化活性的特点，可满足市场对低成本、高效催化反应的需要。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种负载催化剂的碳纤维布的制备方法，其包括以下制备步骤：
S1：基布表面处理：将基布置于表面处理液中浸渍0.5h-1h以对其表面官能团进行处理，然后于80℃-100℃下干燥1h-2h；
S2：表面修饰处理：将步骤S1中干燥后的基布置于表面修饰剂溶液中浸渍0.5h-1h以对基布表面进行有机物表面修饰，然后于80℃-100℃下干燥1h-2h；
S3：可溶性金属盐吸附处理：将步骤S2中干燥后的基布置于可溶性金属盐溶液中浸渍1h使得可溶性金属盐负载于基布上，随后对基布进行干燥处理；
S4：热解处理：将步骤S3中干燥后的负载有可溶性金属盐的基布在保护气体的氛围下于700℃-1200℃下保温1h-2h，随后在保护气体的氛围下自然降温至室温，得到负载有金属催化剂的碳纤维布。
在本发明中，所述热解处理可在水平管式炉中进行，在保护气体的氛围下，以1℃-10℃/分钟、优选5℃-10℃/分钟的升温速度将水平管式炉升温至700℃-1200℃，并在该温度下保温1h-2h，随后在保护气体的氛围下自然降温至室温，最终得到负载有金属催化剂的碳纤维布。
根据本发明的一实施方式，所述制备方法还可选择性地包括步骤S5：将步骤S4中得到的负载有金属催化剂的碳纤维布浸渍于1mol/L-2mol/L酸性溶液中，以去除其中可溶解的大的金属颗粒，随后于80℃-150℃下干燥处理1h-2h小时得到负载有均匀尺寸的金属催化剂颗粒的碳纤维布；其中，酸性溶液可以是盐酸、硝酸或硫酸中的任一种。
其中，按质量百分比计，所述基布由50％-100％的纤维素和0％-50％的其他纤维复合纺织而成，所述其他纤维成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-1.3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯腈以及醋酸纤维素中的至少一种；并且，所述基布的厚度为0.1mm-5mm，其面积根据需要可以为1cm2至任意大小，也就是说，本发明中所采用的基布的面积可以低至至少为1cm2，此外，所述基布中的纤维素的直径优选10μm-30μm，长度优选为0.5cm-4cm。
优选的是，在步骤S1中，所述表面处理液由盐酸、醋酸、硝酸、硫酸、柠檬酸以及氢氧化钠中的至少一种分散在溶剂中而形成，其中，该溶剂包括但不限于乙醇、异丙醇、水、丙酮、甲醇以及苯中的一种或几种，且所述表面处理液的质量分数为0.1％-20％、优选5％-20％。
优选的是，在步骤S2中，所述表面修饰剂溶液包括表面修饰剂和溶剂，其中，所述表面修饰剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇、氰基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，所述溶剂为异丙醇、甲醇、丙酮、乙醇以及水中的一种或几种，且所述表面修饰剂溶液的质量分数为1％-20％、优选3％-20％。
本发明采用上述表面修饰剂对基布表面进行处理，可有效提高基布纤维表面对金属离子的吸附能力，在后续步骤中实现金属盐在基布表面的均匀分布。此外，添加的表面修饰剂可以在后续热解处理过程中实现对催化剂尺寸的控制生长。
优选的是，在步骤S3中，所述可溶性金属盐溶液包括可溶性金属盐以及溶剂，其中，所述可溶性金属盐为金属硝酸盐、金属氯化物、金属硫酸盐以及有机金属盐中的至少一种，所述金属为铁、钴、镍、铜、锌、钯、锂、钇、铱、银、钌、铑、铂、钒、铬、锰、钛、镉、铅、铈或铀，进一步优选铁、钴、镍、铂、钌、银、铱中的至少一种；所述溶剂为水、乙醇，甲醇、丙醇、丙酮、苯、甲苯、氯苯、二硫化碳中的一种或几种，并且，所述可溶性金属盐溶液的质量分数为1％-45％、优选5％-45％。最终获得的负载于碳纤维布上的催化剂纳米颗粒为上述金属的氧化物、金属氮化物或金属碳化物中的一种或几种；或者，当催化剂为单原子状态时，上述负载于碳纤维布上催化剂为单一分散在碳纤维表面的金属单原子。
进一步地，在步骤S3中，所述干燥处理可以是冷冻干燥或热干燥，其中，所述冷冻干燥的处理温度为-30℃-0℃，所述热干燥的处理温度为30℃-200℃、优选80℃-100℃。
优选的是，在步骤S4中，所述保护气体为氩气、氮气、二氧化碳、氨气、水蒸气、氢气中的一种或者两种的混合气体，进一步优选氩气、氮气、氨气、氢气中的一种或者两种的混合气体。
根据本发明的另一方面，提供了一种由如上所述的制备方法制得的负载有金属催化剂的碳纤维布，其中，所述金属催化剂分布在碳纤维的表面以及碳纤维的内部，催化剂尺寸为0.1nm-200nm，所述催化剂为金属的氮化物、金属的氧化物以及金属的碳化物中的一种或几种；或者，所述催化剂为金属单原子。
其中，所述金属为铁、钴、镍、铜、锌、钯、锂、钇、铱、银、钌、铑、铂、钒、铬、锰、钛、镉、铅、铈或铀，进一步优选铁、钴、镍、铂、钌、银、铱中的至少一种；并且，当所述催化剂为金属的氮化物、金属的氧化物以及金属的碳化物中的一种或几种时，催化剂占整个材料结构的质量分数为0.1-35％；而当所述催化剂为金属单原子时，催化剂占整个材料结构的质量分数为0.1-10％。
根据本发明的再一方面，提供了一种如上所述的负载金属催化剂的碳纤维布在催化领域、尤其是氧还原反应、二氧化碳催化、水分解以及锂硫电池领域的应用，并在上述领域表现出了良好的性能。
本发明的上述负载金属催化剂的碳纤维布，可根据实际需求对含有50％-100％的纤维素的基布进行裁剪得到所需的尺寸，该尺寸可以从1cm2至数千平方米，适合于大批量生产，并可根据不同的催化反应需求制备相应的催化剂，包括催化剂的尺寸、成分以及含量。此外，本发明的上述负载金属催化剂的碳纤维布的制备方法，其工艺简单、易控制，且原材料成本低，有利于大规模制备。并且，本发明的负载金属催化剂的碳纤维布的制备方法可以精确控制催化剂结构，实现高的催化性能，有效解决了碳纤维表面金属催化剂负载不均匀，易团聚、不可控等系列问题；本发明的负载金属催化剂的碳纤维布的制备方法还具有普适性，可针对不同的应用需求拉丝调节相关的参数，以获得尺寸可控、成分可控的催化剂。
附图说明
图1根据本发明的一实施例，示出了单原子铁负载碳纤维布的形貌表征及其应用表征；其中，1a为100％纯纤维素的棉布光学照片；1b为均匀复合5wt％硝酸铁的棉布的光学照片；1c为未经过表面处理的棉布直接吸附硝酸铁的棉布光学照片；1d为经过热解处理的负载单原子铁的碳布结构光学照片；1e为低倍扫描电子显微镜图片，插图为XRD图谱分析；1f为高倍扫描电子显微镜图片；1g为透射电子显微镜图片；1h为碳元素分布图；1i为氮元素分布图；1j为铁元素分布图；1k为球差校正透射电子显微镜图片；1l复合铁碳纤维布与铂碳催化剂氧还原性能对比图；
图2根据本发明的一实施例，示出了铁纳米颗粒负载碳纤维泡沫的铁纳米颗粒形貌表征及其应用表征；其中，2a为100％纤维素复合的基布光学照片；2b为均匀复合25％质量分数硝酸铁的基布光学照片；2c为经过热解处理的负载纳米颗粒铁的碳布结构光学照片；2d为碳布柔性展示光学照片；2e为低倍扫描电子显微镜图片；2f为高倍扫描电子显微镜图片；2g为透射电子显微镜图片；2h为透射电镜高角度环形暗场像图片；2i为图2h中红色选区透射电子显微镜暗场图片；2j为碳元素分布图；2k为氮元素分布图；2l为铁元素分布图；以及2m为复合铁纳米颗粒碳纤维泡布与铂碳催化剂氧还原性能对比图；
图3根据本发明的一实施例，示出了铁纳米颗粒负载碳纤维泡沫的铁纳米颗粒形貌表征及其应用表征；其中，3a为经过系列热解处理的负载纳米颗粒铁的碳布结构光学照片；3b为低倍扫描电子显微镜图片；3c为透射电子显微镜图片；3d为透射电镜高角度环形暗场像图片；3e为图3d中红色选取透射电子显微镜暗场图片；3f为碳元素分布图；3g为氮元素分布图；3h为铁元素分布图；3i为铁氮氧元素分布图；以及3j为复合铁纳米颗粒碳纤维泡布与铂碳催化剂氧还原性能对比图；
图4根据本发明的一实施例，示出了单原子镍负载碳纤维布的形貌表征及其应用表征；其中，4a为均匀复合15wt％的乙酰丙酮镍的基布光学照片；4b为经过系列热解处理的负载单原子镍的扫描电子显微镜图片，插图是XRD分析图；4c为高倍扫描电子显微镜图片；4d为对应图4c中碳元素分布图；4e为镍元素分布图；4f为透射电子显微镜图片，插图为元素能谱分析图；4g为球差校正透射电子显微镜图片；4h为二氧化碳电化学还原性能图；
图5根据本发明的一实施例，示出了钴单原子负载碳纤维布的形貌表征；其中，5a为经过系列热解处理的负载单原子钴的扫描电子显微镜图片，插图是热解后碳纤维布光学照片；5b为XRD分析图；5c为高倍透射电子显微镜图片；5d为球差校正透射电子显微镜图片。
图6根据本发明的一实施例，示出了铂单原子负载碳纤维布的形貌表征；其中，6a为经过系列热解处理的负载单原子铂的扫描电子显微镜图片，插图是热解后碳纤维布光学照片；6b为XRD分析图；6c为透射电子显微镜图片；6d为球差校正透射电子显微镜图片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的示例性实施方式进行进一步说明。应当理解的是，本发明技术方案可以许多不同的形方式来实施，而不应被解释为仅限于此处所阐述的实施方式。对于本领域人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明做出若干修改和变化，这些修改和变化也应落入本发明所附权利要求的保护范围内。
实施例1
一种负载催化剂碳纤维布制备方法，包括以下步骤：
S1：取30g成分为100％纤维素的棉布作为基布，棉布的厚度为3mm，长*宽为40cm*35cm，将此棉布放入质量分数为5％的硝酸水溶液中浸渍30分钟，然后在100℃烘箱中干燥2小时；
S2：将步骤S1中烘干后的棉布在质量分数为3％的环氧树脂乙醇溶液中浸渍30分钟，然后在80℃的烘箱中干燥2小时；
S3：配制50毫升质量分数为5％的硝酸铁水溶液，然后将步骤S2中烘干后的棉布在该硝酸铁水溶液中浸渍1小时，随后取出棉布并在100℃烘箱中干燥1小时；
S4：将步骤S3中负载有硝酸铁的橙红色棉布，放入到水平管式炉中进行热解处理，以氩气作为保护气体，并以10℃/分钟的升温速度将水平管式炉升温至800℃，并在该温度下保温1小时，随后在氩气氛围下自然降温至室温；
S5：取出步骤S4中热解后的黑色负载铁的碳纤维布，并将其浸渍到浓度为1mol/L的盐酸中以去除碳纤维布上铁颗粒；然后在100℃烘箱中干燥1小时后即得负载单原子铁的碳纤维布。经过电感耦合等离子体质谱法元素分析发现，上述制得的负载铁单原子催化剂的碳纤维布中，铁单原子占碳纤维布整体结构质量的2.1％。
将上述制得的负载铁单原子催化剂的碳纤维布用于电化学氧还原，结果表明：在0.1molKOH的水溶液中，其活性与商用的铂碳相当，半波电位比铂碳高10mv，表现出了优异的电化学性能。
图1示出了负载铁单原子的碳纤维布的形貌表征及其应用表征。其中，从图1a与1b的对比可知，吸附硝酸铁前后，棉布的颜色发生了明显变化，并且图1b中棉布颜色均匀，表明经过表面官能团化处理，表面复合环氧树脂的棉布可以实现硝酸铁的均匀分散。图1c为没有经过表面官能团化处理的棉布吸附硝酸铁的光学照片，从图中可以看出，硝酸铁在棉布表面分散很不均匀；图1d为经过800℃热解后的碳纤维布光学照片，从图中可以看出碳化很均匀，其电阻率为10欧姆每方块，表现出了良好的导电性；图1e、1f的扫描电子显微镜照片表明碳纤维的直径分布比较均匀，为10-15μm，图1e的插图为XRD图谱，表明复合结构中仅有碳的信号，没有铁颗粒的信号，即证明碳纤维表面没有明显的铁纳米颗粒存在；图1g的透射电子显微镜照片进一步表明：经过酸洗后，碳纤维表面没有铁纳米颗粒存在；图1h、图1i的元素分布图表明铁元素均匀地分布在碳纤维上；图1j的球差校正透射电子显微镜图片进一步表明铁以直径约为0.1nm的单原子的形式分布在碳纤维表面。图1k表明：电化学氧还原测试，在0.1molKOH的水溶液中，实施例1制得的负载铁单原子的碳纤维布的活性与商用的铂碳相当，半波电位比铂碳高10mv。这表明，本发明制得的铁单原子负载的碳纤维布表现出了优异的电化学性能。
实施例2
一种负载催化剂碳纤维布制备方法，其包括以下制备步骤：
S1：取6g成分为纤维素90％、聚对苯二甲酸乙二酯10％(涤纶)的布作为基布，基布的厚度为4mm，长*宽＝8cm*8cm，将此基布放入质量分数为20％的盐酸水溶液中浸渍40分钟，然后在100℃烘箱中干燥1小时；
S2：将步骤S1中干燥后的基布在质量分数为5％的聚乙烯吡咯烷酮的异丙醇溶液中浸渍1小时，然后在80℃的烘箱中干燥2小时；
S3：配制质量分数为25％的硝酸铁乙醇溶液50毫升，将步骤S2中干燥后的基布在硝酸铁水溶液中浸渍1小时，随后取出基布在100℃烘箱中干燥1小时；
S4：将步骤S3中干燥后的深红色的负载硝酸铁的基布放入到水平管式炉中进行热解处理，以氮气作为保护气体，并以5℃/分钟的升温速度将水平管式炉升温至900℃，并在该温度下保温1小时，随后在氮气氛围下自然降温至室温；
S5：取出步骤S4热解后的黑色的负载铁纳米颗粒的碳纤维布，并将其浸渍到浓度为2mol/L的硝酸中，然后在150℃烘箱中干燥1小时，即得负载有均匀尺寸的铁纳米颗粒的碳纤维布。经过电感耦合等离子体质谱法元素分析发现，上述制得的负载铁纳米颗粒催化剂的碳纤维布中，铁纳米颗粒催化剂占碳纤维布整体结构质量的10.2％。
将该负载铁纳米颗粒的碳纤维布进行电化学氧还原，结果表明：在0.1molKOH的水溶液中，其活性比商用的铂碳更优异，半波电位比铂碳催化剂高12mv，表现出了优异的电化学性能。
图2示出了负载铁纳米颗粒碳纤维布的形貌表征及其应用表征，从图2a与2b的对比可知，吸附硝酸铁前后，基布的颜色发生了明显变化，并且图2b中基布颜色均匀，表明经过盐酸处理，表面复合聚乙烯吡咯烷酮的基布可以实现硝酸铁的均匀吸附和分散；图2c的经过900℃热解后碳纤维布光学照片表明：碳化充分，其电阻率为8.9欧姆每方块，表现出了良好的导电性；图2d展示了碳纤维布优异的柔韧性；图2e的扫描电子显微镜照片表明碳纤维的直径分布比较均匀为12-15μm；图2f的高倍电子显微镜图片显示，碳纤维表面上有均匀分布的铁纳米颗粒；图2g的透射电子显微镜照片与图2h的透射电镜高角环形暗场像显示，铁纳米颗粒尺寸约为5nm；图2j、2k、2l的元素分布图谱表明铁氮碳的均匀分布，以及明显的铁信号；图2m表明电化学氧还原测试，在0.1molKOH的水溶液中，实施例2制备的负载铁纳米颗粒的碳纤维布的活性与商用的铂碳相当，半波电位比铂碳高12mv。这表明，本发明提供的铁纳米颗粒负载的碳纤维布表现出了优异的电化学性能以及良好的商业化前景。
实施例3
一种负载催化剂碳纤维布制备方法，其包括以下制备步骤：
S1：取6.3g成分为纤维素80％、聚丙烯腈20％的布作为基布，将此基布放入质量分数为15％的冰醋酸溶液中浸渍30分钟，然后在90℃烘箱中干燥1小时；
S2：将步骤S1中干燥后的基布在质量分数为10％的聚乙烯吡咯烷酮的异丙醇溶液中浸渍1小时，然后在80℃烘箱中干燥2小时；
S3：配制质量分数为45％的氯化铁水溶液50毫升，将步骤S2中干燥后的基布在该氯化铁水溶液中浸渍1小时，随后取出基布并在-20℃下冷冻干燥10小时；
S4：将步骤S3中干燥后的深红色的包覆氯化铁的基布，放入到水平管式炉中进行热处理，以氩气作为保护气体，并以10℃/分钟的升温速度将水平管式炉升温至1200℃，并在该温度下保温1小时，随后在氩气氛围下自然降温到室温，即得负载有均匀尺寸的铁纳米颗粒的碳纤维布，经测试得，该碳纤维布中铁的质量含量约为25％。
将该负载铁纳米颗粒的碳纤维布进行电化学氧还原，其结果表明：在0.1molKOH的水溶液中，其活性与商用的铂碳相近，极限电流接近铂碳，比铂碳的半波电位低约8mv。
图3示出了负载铁纳米颗粒的碳纤维布的形貌表征及其应用表征，图3a表明碳化后基布的颜色发生了明显变化；图3b的扫描电子显微镜照片表明铁纳米颗粒比实施例2中的铁纳米颗粒明显变大；图3c的高倍电子显微镜图片显示，碳纤维表面上有均匀分布的铁纳米颗粒；图3d的透射电镜高角环形暗场像显示，铁纳米颗粒尺寸约为20nm；图3f、3g、3h的元素分布图谱表明了铁氮碳的均匀分布，以及明显的铁信号；图3i的元素能量分布图，清晰的证明了铁氮元素的存在；图3j表明在电化学氧还原测试中，在0.1molKOH的水溶液中，其活性与商用的铂碳相近，极限电流接近铂碳，比铂碳的半波电位低约8mv。对比实施例1、实施例2以及实施例3可知，控制催化剂的颗粒尺寸是非常重要的，铁催化剂的尺寸越小，其催化氧还原的能力越高，同时也证明本发明的方法可以实现催化剂尺寸的精确控制。
实施例4
一种负载催化剂碳纤维布制备方法，其包括以下制备步骤：
S1：取6.5g成分为纤维素90％、聚对苯二甲酸丁二酯10％的布作为基布，将此基布放入质量分数为10％的硝酸水溶液中浸渍1小时，然后在80℃烘箱中干燥1小时；
S2：将步骤S1中烘干的后基布进一步在质量分数为20％的聚乙烯吡咯烷酮的异丙醇溶液中浸渍1小时，然后在80℃烘箱中干燥2小时；
S3：配制质量分数为15％的乙酰丙酮镍的乙醇溶液60毫升，将步骤S2中烘干后的基布在该乙酰丙酮镍溶液中浸渍1小时后，在80℃烘箱中干燥2小时；
S4：将步骤S3中干燥后的浅绿色的乙酰丙酮镍的基布，放入到水平管式炉中进行热处理，以氩气作为保护气体，并以15℃/分钟的速度将水平管式炉的温度升温至800℃，并在该温度下保温1小时，随后在氩气氛围下自然降温至室温，即得负载有单原子镍分布的碳纤维布，经测试的，该碳纤维布中镍的质量含量约为3.1％。
将该负载镍单原子的碳纤维布用于电化学二氧化碳还原，其结果表明：在0.5molKHCO3的水溶液中，其对二氧化碳的选择性还原能力很高，尤其是在-0.7V与-0.8V选择性接近100％，充分展示了负载单原子镍碳纤维布在二氧化碳还原方面的应用前景。
图4示出了负载镍单原子的纤维布形貌表征及其应用表征，图4a表明碳化前基布的颜色很均匀为浅绿色；图4b、图4c的800℃氩气下热解后的扫描电子显微镜照片表明碳纤维表面有明显的颗粒出现；图4b的插图为XRD图谱，表明热解后仅有碳的信号出现，没有镍颗粒的信号出现；图4d、4e的元素分析图谱表明，碳和镍元素均匀地分布在碳纤维表面；图4c高倍电子显微镜图片显示，碳纤维表面上有均匀分布的铁纳米颗粒；图4f的透射电子显微镜图片表明，碳纤维表面没有明显的纳米颗粒，插图为元素能量分布图，清晰地证明了镍元素的存在；图4g为球差校正电子显微镜图片，进一步证明了镍是以单原子的形式，且均匀地分布在碳纤维表面；图4h表明在电化学二氧化碳还原测试中，在0.5molKHCO3的水溶液中，单原子镍电极对二氧化碳的选择性还原能力很高，尤其是在-0.7V与-0.8V选择性接近100％，充分展示了负载单原子镍碳纤维布在二氧化碳还原方面的应用前景。
实施例5
一种负载催化剂碳纤维布制备方法，其包括以下制备步骤：
S1：取6.1g成分为纤维素90％、聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯10％的布作为基布，将此基布放入质量分数为15％的盐酸水溶液中浸渍1小时，然后在90℃烘箱中干燥1小时；
S2：将步骤S1中干燥后的基布进一步在质量分数为5％的聚四氟乙烯水溶液中浸渍1小时，然后在100℃烘箱中干燥1小时；
S3：配制质量分数为15％的氯化钴的乙醇溶液40毫升，将步骤S2中干燥后的基布在该氯化钴的乙醇溶液中浸渍1小时，然后在80℃烘箱中干燥2小时；
S4：将步骤S3中干燥后的粉红色的负载有氯化钴的基布，放入到水平管式炉中进行热处理，以氨气作为保护气体，并以10℃/分钟的速度将水平管式炉的温度升温至800℃，并在该温度下保温1小时，随后在氨气氛围下自然降温至室温，即得负载有单原子钴分布的碳纤维布，经测试得，该碳纤维布中钴的质量含量约为2.7％。
图5示出了负载钴单原子的纤维布形貌表征及其应用表征，图5a的800℃氨气下热解后的扫描电子显微镜照片表明，碳纤维表面有明显的颗粒出现；图5a的插图为负载钴单原子的碳化碳纤维光学照片；图5b为XRD图谱，表明热解后仅有碳的信号出现，没有钴颗粒的信号出现；图5c为透射电子显微镜图片，表明碳纤维表面没有明显的钴纳米颗粒；图5d为球差校正电子显微镜图片，进一步证明了钴是以单原子的形式均匀地分布在碳纤维表面。
实施例6
一种负载催化剂碳纤维布制备方法，其包括以下制备步骤：
S1：取6.5g成分为纤维素85％、聚对苯二甲酸乙二醇酯15％的布作为基布，将此基布放入质量分数为20％的硝酸水溶液中浸渍1小时，然后在100℃烘箱中干燥1小时；
S2：将步骤S1中干燥后的基布进一步在质量分数为5％的聚乙烯亚胺乙醇溶液中浸渍1小时，然后在80℃烘箱中干燥1小时；
S3：配制质量分数为5％的氯铂酸的乙醇溶液45毫升，将步骤S2中干燥后的基布在该氯铂酸的乙醇溶液中浸渍1小时后，在80℃烘箱中干燥1小时；
S4：将步骤S3中干燥后的浅黄色的氯铂酸的布，放入到水平管式炉中进行热处理，以氢气作为保护气体，并以5℃/分钟的速度将水平管式炉的温度升温至700℃，并在该温度下保温1小时，随后在氢气氛围下自然降温至室温，即得负载有单原子铂分布的碳纤维布，经测试得，该碳纤维布中铂的质量含量约为1.9％。
图6示出了负载铂单原子的碳纤维布形貌表征及其应用表征，图6a示出了700℃氢气下热解后的扫描电子显微镜照片，表明碳纤维直径约为20μm，且表面有明显的颗粒出现；图6a的插图为负载铂单原子的碳化碳纤维光学照片；图6b为XRD图谱，表明热解后仅有碳的信号出现，没有铂金属的信号出现；图6c为透射电子显微镜图片，表明碳纤维表面没有明显的铂纳米颗粒；图6d为球差校正电子显微镜图片，进一步证明了铂是以单原子的形式均匀地分布在碳纤维表面。
尽管已经以示例性实施例的方式描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员应理解的是，在不脱离本发明的原理的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以做出许多修改以特定的情况或材料适应本发明的技术教导。因此，本发明的意图是不限于设想用于实现本发明的最佳方式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (10)

1.一种负载催化剂的碳纤维布的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1：将基布浸渍于表面处理液中浸渍以对其表面官能团进行处理，然后于80℃-100℃下干燥；
S2：将步骤S1中干燥后的基布浸渍于表面修饰剂溶液中，然后于80℃-100℃下干燥；
S3：将步骤S2中干燥后的基布浸渍于可溶性金属盐溶液中使得可溶性金属盐负载于基布上，随后对基布进行干燥处理；
S4：将步骤S3中干燥后的负载有可溶性金属盐的基布在保护气体的氛围下于700℃-1200℃下热解后自然降温至室温，得到负载有催化剂的碳纤维布。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：还包括步骤S5：将步骤S4中得到的负载有金属催化剂的碳纤维布浸渍于1mol/L-2mol/L的酸性溶液中，以去除其中可溶解的大的金属颗粒，随后于80℃-150℃下干燥处理。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基布由50％-100％的纤维素和0％-50％的其他纤维复合纺织而成，其中，所述其他纤维成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-1.3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯腈以及醋酸纤维素中的至少一种；所述基布的厚度为0.1mm-5mm，其面积为至少1cm2；所述基布中的纤维素的直径为10μm-30μm，长度为0.5cm-4cm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述表面处理液由盐酸、醋酸、硝酸、硫酸、柠檬酸以及氢氧化钠中的至少一种分散在溶剂中而形成，其中，该溶剂为乙醇、异丙醇、水、丙酮、甲醇以及苯中的一种或几种，且所述表面处理液的质量分数为0.1％-20％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述表面修饰剂溶液包括表面修饰剂和溶剂，其中，所述表面修饰剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇、氰基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，所述溶剂为异丙醇、甲醇、丙酮、乙醇以及水中的一种或几种，且所述表面修饰剂溶液的质量分数为1％-20％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述可溶性金属盐溶液包括可溶性金属盐以及溶剂，其中，所述可溶性金属盐为金属硝酸盐、金属氯化物、金属硫酸盐以及有机金属盐中的至少一种，所述金属为铁、钴、镍、铜、锌、钯、锂、钇、铱、银、钌、铑、铂、钒、铬、锰、钛、镉、铅、铈或铀；所述溶剂为水、乙醇，甲醇、丙醇、丙酮、苯、甲苯、氯苯、二硫化碳中的一种或几种，并且，所述可溶性金属盐溶液的质量分数为1％-45％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述干燥处理可以是冷冻干燥或热干燥，其中，所述冷冻干燥的处理温度为-30℃-0℃，所述热干燥的处理温度为30℃-200℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述保护气体为氩气、氮气、二氧化碳、氨气、水蒸气、氢气中的一种或者两种的混合气体。
9.一种由权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得的负载催化剂的碳纤维布，其中，所述催化剂为金属的氮化物、金属的氧化物以及金属的碳化物中的一种或几种；或者，所述催化剂为金属单原子。
10.一种如权利要求9所述的负载催化剂的碳纤维布在氧还原反应、二氧化碳催化、水分解以及锂硫电池领域的应用。
CN202110404543.XA 2021-04-15 2021-04-15 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用 Pending CN113117679A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110404543.XA CN113117679A (zh) 2021-04-15 2021-04-15 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110404543.XA CN113117679A (zh) 2021-04-15 2021-04-15 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113117679A true CN113117679A (zh) 2021-07-16

Family

ID=76776544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110404543.XA Pending CN113117679A (zh) 2021-04-15 2021-04-15 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113117679A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113457647A (zh) * 2021-07-29 2021-10-01 东南大学 一种钴改性的碳基纤维膜及其制备方法
CN113663729A (zh) * 2021-09-01 2021-11-19 南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司 一种高效炭纤维负载催化剂及其制备方法
CN113716653A (zh) * 2021-07-22 2021-11-30 中化学朗正环保科技有限公司 一种穿透式非均相电芬顿水处理装置及其应用
CN113913866A (zh) * 2021-11-10 2022-01-11 西南科技大学 金属有机骨架负载铀催化剂的制备方法及应用
CN114045525A (zh) * 2021-12-03 2022-02-15 张黎丽 一种镍基自支撑电解水催化剂及其制备方法
CN114583189A (zh) * 2022-03-08 2022-06-03 中南大学 一种高效贵金属-稀土合金抗甲醇毒化的氧还原催化剂的制备方法
CN114784296A (zh) * 2022-03-08 2022-07-22 中南大学 一种高效催化甲醇、乙醇氧化的铂钌掺杂稀土元素三元合金纳米多孔催化剂的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110111948A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Hee-Yeon Kim Catalysts having metal nano-particle catalyst supported on surface-treated natural cellulose fibers and preparation method thereof
CN109216663A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 南京理工大学 一种纳米颗粒/碳纤维布复合电极材料及其制备方法
CN109759117A (zh) * 2019-02-28 2019-05-17 合肥工业大学 一种利用碳纤维制备氮掺杂碳包覆金属纳米颗粒复合材料的方法
CN109824044A (zh) * 2017-11-23 2019-05-31 中国科学院金属研究所 一种金属单原子掺杂石墨烯的制备方法
CN110368969A (zh) * 2019-08-20 2019-10-25 南昌航空大学 一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及其应用
CN111036261A (zh) * 2019-12-04 2020-04-21 北京氦舶科技有限责任公司 一种负载型单原子金属催化剂及其制备方法和应用
CN111229288A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 青岛科技大学 一种碳化纤维纸板负载的Mo2C/NC催化剂、其制备方法及应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110111948A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Hee-Yeon Kim Catalysts having metal nano-particle catalyst supported on surface-treated natural cellulose fibers and preparation method thereof
CN109216663A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 南京理工大学 一种纳米颗粒/碳纤维布复合电极材料及其制备方法
CN109824044A (zh) * 2017-11-23 2019-05-31 中国科学院金属研究所 一种金属单原子掺杂石墨烯的制备方法
CN109759117A (zh) * 2019-02-28 2019-05-17 合肥工业大学 一种利用碳纤维制备氮掺杂碳包覆金属纳米颗粒复合材料的方法
CN110368969A (zh) * 2019-08-20 2019-10-25 南昌航空大学 一种在碳纸或碳布上负载杂原子掺杂碳化钼析氢催化剂的制备方法及其应用
CN111036261A (zh) * 2019-12-04 2020-04-21 北京氦舶科技有限责任公司 一种负载型单原子金属催化剂及其制备方法和应用
CN111229288A (zh) * 2020-03-31 2020-06-05 青岛科技大学 一种碳化纤维纸板负载的Mo2C/NC催化剂、其制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨柳: ""非贵金属电催化剂的制备及性能研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（博士）工程科技I辑》 *
陆佳婷: ""超级电容器柔性电极材料的制备及其性能研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）工程科技I辑》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113716653A (zh) * 2021-07-22 2021-11-30 中化学朗正环保科技有限公司 一种穿透式非均相电芬顿水处理装置及其应用
CN113457647A (zh) * 2021-07-29 2021-10-01 东南大学 一种钴改性的碳基纤维膜及其制备方法
CN113457647B (zh) * 2021-07-29 2024-04-09 东南大学 一种钴改性的碳基纤维膜及其制备方法
CN113663729A (zh) * 2021-09-01 2021-11-19 南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司 一种高效炭纤维负载催化剂及其制备方法
CN113913866A (zh) * 2021-11-10 2022-01-11 西南科技大学 金属有机骨架负载铀催化剂的制备方法及应用
CN114045525A (zh) * 2021-12-03 2022-02-15 张黎丽 一种镍基自支撑电解水催化剂及其制备方法
CN114583189A (zh) * 2022-03-08 2022-06-03 中南大学 一种高效贵金属-稀土合金抗甲醇毒化的氧还原催化剂的制备方法
CN114784296A (zh) * 2022-03-08 2022-07-22 中南大学 一种高效催化甲醇、乙醇氧化的铂钌掺杂稀土元素三元合金纳米多孔催化剂的制备方法
CN114784296B (zh) * 2022-03-08 2024-02-02 中南大学 一种高效催化甲醇、乙醇氧化的铂钌掺杂稀土元素三元合金纳米多孔催化剂的制备方法
CN114583189B (zh) * 2022-03-08 2024-02-06 中南大学 一种高效贵金属-稀土合金抗甲醇毒化的氧还原催化剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113117679A (zh) 一种负载催化剂的碳纤维布及其制备方法和应用
CN108963276B (zh) 用于催化氧还原的非贵金属催化剂及其制备方法
Jung et al. Highly stable and ordered intermetallic PtCo alloy catalyst supported on graphitized carbon containing Co@ CN for oxygen reduction reaction
Shao et al. Noncovalently functionalized graphitic mesoporous carbon as a stable support of Pt nanoparticles for oxygen reduction
KR101408041B1 (ko) 황 함유 중형 다공성 탄소, 그 제조방법 및 이를 이용한 연료전지
Kim et al. Preparation and characterization of Pt nanowire by electrospinning method for methanol oxidation
Sevilla et al. Highly dispersed platinum nanoparticles on carbon nanocoils and their electrocatalytic performance for fuel cell reactions
WO2009098812A1 (ja) 炭素触媒及びこの炭素触媒を含むスラリー、炭素触媒の製造方法、ならびに、炭素触媒を用いた燃料電池、蓄電装置及び環境触媒
CN112928287A (zh) 一种N,P双掺杂碳纤维负载CoP复合催化材料及其制备方法和应用
CN107293730B (zh) 一种Ni@N-C复合正极材料、制备方法及在锂空气电池中的应用
CN110961130A (zh) 一种高效全解水的非贵金属Ni-C复合纳米催化剂及其制备方法
CN111244484B (zh) 一种亚纳米铂基有序合金的制备方法
Litkohi et al. Synthesis of Pt-Ni-Fe/CNT/CP nanocomposite as an electrocatalytic electrode for PEM fuel cell cathode
CN111785956A (zh) 一种锂离子电池用柔性电极材料及其制备方法
CN113550141B (zh) 一种碳纤维负载铁氧化物的方法、多孔碳纤维负载铁氧化物的复合材料与应用
CN111704123B (zh) 一种金属氮掺杂碳材料、其制备方法及应用
Qi et al. Improving the activity and stability of a Pt/C electrocatalyst for direct methanol fuel cells
CN113117660A (zh) 一种棉碳纤维整体型催化剂及其制备方法和应用
JP4026162B2 (ja) マンガン酸化物ナノ粒子分散材料及び電極の製造方法
CN115172770A (zh) 一种气体扩散电极及其制备方法与应用
KR102465836B1 (ko) 전이금속 질화물-탄소 촉매복합체, 이의 제조방법, 상기 전이금속 질화물-탄소 촉매복합체를 포함하는 연료전지용 전극촉매, 상기 전극촉매를 포함하는 연료전지
Li et al. Spherical Rh17S15@ C and Rh@ C core–shell nanocomposites: Synthesis, growth mechanism and methanol tolerance in oxygen reduction reaction
CN113555564B (zh) 一种以mil-88为载体的担载型非贵金属电催化剂的制备及其在氧还原反应中的应用
CN111111692B (zh) 过渡金属氧化物修饰rGO负载贵金属纳米催化剂的制备方法
CN111490254B (zh) 一种高效稳定的锌空气电池用双功能电极材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination