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新型稀土镍基储氢合金(AB5)电极材料及其制备方法
小型镍氢电池已产业化、商品化，大容量镍氢电池是当前电动车辆主选动力电池之一。目前国内外生产镍氢电池的负极材料，基本采用混合稀土镍基储氢合金(MmB5， Mm为混合稀土金属，B为Ni、Co、Mn、Al等金属)。 南开大学课题组首次制备了含碱金属锂（Li）新组分储氢合金[MmB5（Li）]，提高了电池负极电催化活性和延长电池寿命，并获得中、美、欧发明专利（ZL 92100029.4； US 5,242,656； EP 0554617B1）。同时
南开大学
2021-04-14
钴镍基配位聚合物的构筑及电催化析氢性能研究
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
祝涣钧
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
吴凌志
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
郑毅
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
王梓
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
武辰禹
化学与化工学院应用化学专业
2019年9月至2023年6月
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
覃玲
化学与化工学院
副教授
多功能配位聚合物材料的合成及应用研究
四、项目简介
配位聚合物是由无机金属中心与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。它具有多样的拓扑结构，并且稀疏多孔，密度较低。这些特点使得它在吸附，催化，储能的各个方面有着优良的效果。
本项目主要目的在于合成钴/镍基配位聚合物，选择合适的有机配体与金属离子钴/镍通过配位键构筑得到钴镍基配位聚合物，利用单晶衍射、元素分析、红外光谱等方法对其结构及组成进行表征，或者通过合成和掺杂的方式，调控它的析氢性能，设计出高催化活性和稳定性、低成本的非贵金属催化剂。
项目组成员通过设计选择有机配体与金属离子，通过溶剂热方法合成了多种金属有机框架材料，并将其热解得到衍生材料。通过线性伏安扫描法等多种实验方法测试了它们的电催化性能，其中化合物Ni-MOF的初始电位为-356mV，Tafel斜率127.3 mV⋅dec-1。Co-MOF通过掺杂Zn2+后，过电位降低到-307 mV，Tafel斜率150.2 mV⋅dec-1。我们还合成了一种对金属离子（Fe3+）与抗生素（加替沙星）有明显检测效果的锌基材料，可作为多功能探针检测水中金属离子和抗生素的残余量。由于化合物没有催化位点，我们通过掺杂钴金属的方式，改善了它的电催化析氢性能，使它具有较低的初始电位(-423 mV)、较低的Tafel效率(101.9 mV⋅dec-1)和较好的循环稳定性。
项目为研究高性能和稳定性的HER电催化剂及金属离子和抗生素荧光探针材料的设计合成提供了可行的思路。
合肥工业大学
2022-07-27
一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法
本发明公开了一种测氢用固体电解质管的制备与成形方法。该 方法采用 CaCO3、ZrO2、In2O3 原料，按照摩尔比：CaCO3：ZrO2： In2O3＝1：0.8～0.95：0.025～0.1 称取出原材料，进行湿磨混料，混 合粉料压制成直径 20～30mm，厚度为2～5mm的圆片在1000～1400℃ 下煅烧得到 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2，原子比)，再将圆片压碎成 粉末，加入到熔融的石蜡、油酸和蜂蜡混合物中，用电磁搅拌器进行 搅拌，通过热压注方法成形为管状，再在高温下进行排蜡，之后在 1450～1550℃下进行最终的烧结，获得 CaZr1-xInxO3-α(0.05≤x≤0.2) 电解质管。本电解质管表面光滑、结构致密，具有较好的化学稳定性 和抗热冲击性能，能够应用于变温环境下的铝、镁合金熔体氢含量的 连续、准确测定。
华中科技大学
2021-04-13
一种绿氢耦合加氢过程在线代理模型辅助多目标优化方法
本发明提供了一种绿氢耦合加氢过程在线代理模型辅助多目标优化方法，包括：针对绿氢耦合加氢过程的绿氢‑灰氢混合波动，构建经济与碳减排多目标操作参数优化问题，对操作参数进行灵敏度分析，获取待优化操作参数及其取值范围；对加氢过程建立第一性原理模型并进行拉丁超立方采样，采用高斯过程回归建立离线代理模型；在混合氢气波动条件下，基于高斯过程生成初始在线代理模型，采用快速非支配排序优化方法求解经济与碳减排多目标优化问题，并通过周期性更新在线代理模型。本发明兼顾了投资成本与碳减排效益，实现了绿氢‑灰氢混合频繁波动下的经济效益与碳减排多目标的平衡优化。
南京工业大学
2021-01-12
2‑氟‑4‑烯丙基‑6‑硝基苯酚与2‑氟‑4‑硝基‑6‑烯丙基苯酚的联合制备及用途
公开了2‑氟‑4‑烯丙基‑6‑硝基苯酚及其与2‑氟‑4‑硝基‑6‑烯丙基苯酚的联合制备方法和用途。以2‑氟苯基烯丙基醚为原料，经Claisen热重排制备2‑氟‑6‑烯丙基苯酚及2‑氟‑4‑烯丙基苯酚的混合物，向反应体系加入氯仿后直接用硫酸‑硝酸组成的混酸硝化得2‑氟‑4‑烯丙基‑6‑硝基苯酚及2‑氟‑4‑硝基‑6‑烯丙基苯酚的混合物，分离得2‑氟‑4‑烯丙基‑6‑硝基苯酚及2‑氟‑4‑硝基‑6‑烯丙基苯酚。所制两种化合物对多种病原菌及杂草具有较好的杀灭或抑制作用。
青岛农业大学
2021-04-11
以PMMA/PAN核壳聚合物为前驱体制备微炭纳米空心球
炭材料因其具有丰富的组织结构和许多优异的性能而获得了广泛的应用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纤维等炭材料早已深入到社会生活的各个领域并为人们所熟知，炭富勒烯及炭纳米管的发现引起了人们对纳米级炭材料的研究热潮。炭纳米空心球是一种球状炭纳米材料，以其独特的空心、炭外壳结构，具有高比表面积、低密度、高强度及化学稳定性等特性，可以作为纳米材料的包裹体、催化剂载体、吸附剂等，已经引起了人们的广泛关注并着力于炭纳米空心球的制备。 该方法先以无皂乳液聚合制备出PMMA微纳米球，再在其外表面无皂乳液聚合一层聚丙烯腈，得到PMMA/PAN核壳聚合物微纳米粒子，冷冻干燥后得到核壳聚合物粉末，再将其依次经过低温稳定化及高温炭化处理，得到炭微纳米空心球，得到的炭微纳米空心球粒径均一，大小范围在100～300nm之间可调，壳层厚度在10～50nm之间可调，并且该炭微纳米空心球具有可石墨化性能，进一步高温石墨化即可获得具有多层石墨层片结构的石墨纳米空心球。本方法具有简单方便、产率高、质量稳定，球体大小及厚度可调的优点，获得的空心球可作为微纳米物质包裹体及催化剂载体。
上海理工大学
2021-04-11
一种多壳层核壳微纳结构Cu2O的制备方法
“一种多壳层核壳微纳结构Cu2O的制备方法”属于半导体领域。现有方法对设备要求较高，过程复杂，难以控制成本，严重影响Cu2O样品的应用范围。本发明特征在于：按照硫酸铜与柠檬酸三钠的摩尔浓度比范围12∶4～12∶18，硫酸铜与葡萄糖的摩尔浓度比范围12∶2～12∶22，将柠檬酸三钠溶液加入硫酸铜溶液中，充分络合后加入葡萄糖溶液；调节溶液pH值至12.3～14.0；于50°C～95°C反应1.5h～6.0h；反应结束后冲洗、烘干，即得所需产物。该方法(采用葡萄糖作还原剂的化学浴沉积法)与其它液相制备核壳
安徽建筑大学
2021-01-12
一种高电阻率高磁性能核壳结构NdFeB磁粉及用途
本发明公开了一种高电阻率高磁性能核壳结构NdFeB磁粉，该发明首先将配好的原料进行感应熔炼，制成平均厚度为0.1~0.5mm的Nd2Fe14B速凝片；将制得的速凝片进行氢破碎，脱氢后得到粗破碎磁粉；然后在惰性气体保护气氛下，进行气流磨，得到粒度在1~6μm之间且粒度接近的磁粉；然后将磁粉放入管式炉中，通入流速为50~300mL/min的氨气加热到300~400oC并且保温5~30min后随炉冷却。保温和随炉冷却时继续通入氨气，即可得到核壳结构的NdFeB磁粉。该磁粉由于氮化层的隔绝效果，具有电阻率高、耐腐蚀性强、去磁耦合效果好、磁性能高、氮化层厚度可控以及氮化层包覆均匀等特点。
浙江大学
2021-04-13
一种核壳结构CuO@γ-Al2O3复合粒子的制备方法
本发明公开了一种核壳结构CuO@γ?Al2O3复合粒子的制备方法，其先将十二水硫酸铝钾和尿素按摩尔比为1：2加入去离子水中搅拌，得溶液A；在葡萄糖水溶液中逐滴加入乙酸铜溶液搅拌，得溶液B；将溶液A逐滴滴加至溶液B中搅拌，并加热反应得沉淀物，沉淀物经过滤、干燥；置于马弗炉中，以升温速率为2～3°C/min升温至500～600°C，并保持2～4h，得到CuO为内核、γ?Al2O3为壳层的核壳结构CuO@γ?Al2O3复合粒子。本发明采用水热法一步合成技术，未采用有机溶剂、不产生工业废水，绿色环保；且制备
安徽建筑大学
2021-01-12
LDH@CNT三维核壳结构的高能量密度超级电容器
项目已经完成了实验室的小试阶段，进入中试阶段和批量生产阶段，完全拥有自己的知识产权和专利。本项目创新构建了以CNT为纳米茎、片状纳米过渡金属多元氧化物为枝叶的三维纳米结构材料正负电极材料。该项目创新超级电容器获得了超大比电容、高能量密度和功率密度；充电时间远小于锂离子电池（小于2分钟）；循环寿命也高于锂离子电池10倍以上。产品量产后可以广泛应用于军事装置（单兵、瞬时大推力陆用装备、无人机、空间飞行器等）、新能源汽车、工业运输装载车、电站储能设施等领域中。主要技术指标：能量密度：80Wh/kg、功率密
电子科技大学
2021-04-14