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一种负载钴纳米颗粒的镍-氮共掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用

发布时间: 2022-12-13

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
新材料技术
成果介绍
一种负载钴纳米颗粒的镍‑氮共掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用,它涉及一种多孔碳材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有制备多孔碳的方法操作步骤繁琐、耗时,过电势高,而且对设备要求高,对环境有害,限制了多孔碳材料的制备,不适宜大规模生产和不能满足能源、催化和生物等领域新的应用需求的问题。一种负载钴纳米颗粒的镍‑氮共掺杂多孔碳材料原位生长在泡沫镍上。方法:一、泡沫镍的预处理;二、泡沫镍上原位生长钴基沸石咪唑酯骨架结构材料纳米片阵列;三、煅烧。一种负载钴纳米颗粒的镍‑氮共掺杂多孔碳材料作为电解水制氢催化剂用于能源领域。本发明可获得一种负载钴纳米颗粒的镍‑氮共掺杂多孔碳材料。
成果亮点
1.一种负载钴纳米颗粒的镍-氮共掺杂多孔碳材料,其特征在于一种负载钴纳米颗粒的镍-氮共掺杂多孔碳材料原位生长在泡沫镍上,且钴颗粒镶嵌在氮-镍共掺杂的多孔碳材料上,钴的含量为5~30%,镍的含量为***%~5%,氮的含量为3%~8%;所述的钴颗粒为椭球形晶体,尺寸为5nm~30nm。 2.如权利要求1所述的一种负载钴纳米颗粒的镍-氮共掺杂多孔碳材料的制备方法,其特征在于一种负载钴纳米颗粒的镍-氮共掺杂多孔碳材料的制备方法是按以下步骤完成的: 一、泡沫镍的预处理: 依次以稀盐酸、去离子水和无水乙醇为清洗剂对泡沫镍进行超声清洗,再进行真空干燥,得到预处理后的泡沫镍; 二、泡沫镍上原位生长钴基沸石咪唑酯骨架结构材料纳米片阵列: ①、将六水合硝酸钴溶解到去离子水中,得到六水合硝酸钴水溶液; 步骤二①中所述的六水合硝酸钴水溶液的浓度为***~***; ②、将二甲基咪唑溶解到去离子水中,得到二甲基咪唑水溶液; 步骤二②中所述的二甲基咪唑水溶液的浓度为***~***;
团队介绍
雷锋团队是由哈尔滨师范大学14级政治与行政学院的关明贺同学于2015年9月1日建立的学生自主创立的创业团队。在黑龙江福成科技有限公司的赞助下,旨在为江北的大学生服务,让大学生过上更好的大学生活。自创立以来,雷锋团队本着为同学服务的宗旨,解决大学生生活问题为核心,为大学生提供广大的创业机会。创立后不久已成为哈尔滨江北十余所大学院校人数最多、最有号召力和影响力的学生团队组织。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间:2023-11-11

李元首

中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所

室主任

综合评价

技术前景广阔,具备技术成果转移转化要求。
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评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间:2022-12-27

黄剑华

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

另一方面,传感器、燃料电池、电容器、纳米生物反应器等众多新技术的蓬勃发展对多孔碳材料的性能又提出了新的要求,成分单一的多孔碳材料已经无法满足应用需求。杂原子(N、B、O、P和卤素等)掺杂以及过渡金属纳米颗粒的修饰是改变多孔碳材料几何结构和表(界)面电子与性质的有效途径。目前,氮原子被认为是碳材料中最理想的杂原子。特别是,在负载Ni、Co、Mo、Fe中单金属或双金属的碳纳米材料中掺入氮元素,氮与过渡金属间的强相互作用既可以极大地增加稳定性,又可以带来明显的电子结构的改变,提高电化学活性。
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