Resumen de: CN122214921A
0001 本专利公开了一种基于铁、镍、钴、锰、钼五种非贵金属元素的高熵氧化物(HEO)电解水催化剂的制备方法,旨在解决传统析氢反应(HER)与析氧反应(OER)催化剂成本高、稳定性差及依赖贵金属的问题。通过创新的两步合成策略:首先利用溶剂热法制备ZIF‑8有机金属框架作为前驱体模板,随后将其与含五元金属的硝酸盐溶液混合,经静电纺丝形成纳米纤维前驱体,最后在惰性气氛下碳化并高温氧化,成功构建了具有高催化活性的FeNiCoMnMo高熵氧化物催化剂。该方法无需贵金属成分,显著降低了材料成本,且通过调控金属比例(1:1:1:1:1)及工艺参数(如纺丝电压20kV、煅烧温度650
Resumen de: CN122213343A
0001 本申请实施例提供一种支化型阴离子交换膜材料及其制备方法与应用。该材料具有式1所示结构,其中,x>0,y>0,1‑x‑y>0。该支化型聚(芴基‑芳基‑哌啶)阴离子交换膜材料具备优异的电导率,为阴离子交换膜电解水技术提供高性能、低成本的阴离子交换膜材料,从而推动绿氢制备技术的产业化进程。
Resumen de: CN122209425A
本发明涉及硫化钼基催化剂的合成技术领域,具体而言,尤其涉及一种富硫空位硫化钼基催化剂的制备方法和应用。将硫化钼基催化剂在氧化性气氛下进行氧化处理,随后在还原性气氛下进行还原处理,得到富硫空位硫化钼基催化剂。本发明采用氧化性气氛氧化结合还原性气氛还原的处理方式制备富硫空位硫化钼基催化剂,经过氧化处理更易发生氧取代硫,再经过还原处理可显著提高硫空位浓度,增加活性位的数量。
Resumen de: CN122214937A
0001 本发明涉及电解水制氢领域,具体涉及一种单原子La掺杂的复合析氢电催化材料及其制备方法。一种单原子La掺杂的复合析氢电催化材料的制备方法,包括:制备蚕砂多孔碳制备蚕砂多孔碳;制备Zn<3>In<2>S<6>/C;制备前驱体;制备复合析氢电催化材料La‑Zn<3>In<2>S<6>/C。本发明通过Zn₃In₂S₆载体独特的花球状层状结构和窄带隙特性,提供丰富锚定位点,配合La的4f轨道电子调控,使催化剂在10mA/cm²电流密度下的析氢过电位仅为62mV,Tafel斜率低至45mV/dec,催化活性接近商用Pt/C水平,并且通过引入煅烧蚕砂衍生的多孔生物碳基底,利用其高比表面积和优异导电性,不仅能够有效防止La原子团聚,还能够大幅提升电荷传输效率。
Resumen de: CN122214913A
0001 本发明公开了一种钌掺杂反钙钛矿氮化物纳米片,是由载体和负载在载体上的钌掺杂反钙钛矿氮化物组成的,其中,载体为泡沫镍,反钙钛矿氮化物的结构为CuNCo<3>。所述钌掺杂反钙钛矿氮化物纳米片在作为或制备电解水催化剂中的应用,在电解水催化中的应用,在电解水析氢中的应用。本发明的钌掺杂反钙钛矿氮化物纳米片,将贵金属钌掺杂到反钙钛矿氮化物CuNCo<3>中,通过调节钌的掺杂量可有效调控反钙钛矿氮化物的电子结构,优化材料的导电性,丰富可利用活性位点数目;且钌的加入在微观上影响材料形貌,使其与电解质具有更大的接触面积,加快传质过程,有效提高电催化活性,作为催化剂应用时可极大地降低电解水的能耗。
Resumen de: CN122214902A
0001 本发明涉及水解制氢技术领域,公开了一种水解制氢设备及其制氢方法,包括制氢反应罐、储液箱、泵体、过滤组件、散热组件及控制件,其中控制件集成数据采集、多维数据分析、数据整合、综合判定及闭环修正五大模块,可实时采集多维度运行参数并去噪,从能量平衡、物料平衡及部件状态维度量化分析,经关联校验与综合量化后评估状态等级、预测参数趋势并定位异常根源,进而生成针对性调控指令;本发明通过多维度数据关联分析、加权指数平滑法趋势预测及完整闭环修正,实现反应条件精准调控,精准定位异常根源,前瞻性规避风险,保障制氢过程连续稳定,显著提升制氢效率、工况适配灵活性及设备长期运行可靠性。
Resumen de: CN122209323A
0001 本发明提供了氨裂解‑氢纯化一体式反应芯片,包括依次层叠设置的基体、阳极催化层、质子传导膜、阴极催化层以及封装盖板,基体上一体式集成有裂解微反应腔和阳极集流层,封装盖板上一体式集成有阴极集流层和高纯氢集流腔。基体和封装盖板为复合陶瓷材料,包括Ti<3>AlC<2>MAX相陶瓷芯层、芯层表面原位生长的纳米金刚石梯度复合层以及梯度复合层表面原位生长的钝化层。本发明提出了氨裂解‑氢纯化一体式反应芯片的制备方法。还提出了上述芯片的堆叠模组。本发明实现了氨预热、裂解反应、氢纯化、热管理、集流、封装的一体化集成,避免了热失配、高温氨腐蚀、密封失效的问题。通过降低氨裂解温度,大幅度减少了能耗,具备极高的商用价值。
Resumen de: CN122214957A
一种抑制电解水氢渗透的有机覆膜Pt基阴极催化材料及制备方法和应用,属于质子交换膜电解水制氢技术领域,通过在Pt催化剂表面预先构建一层稳定的有机覆膜,利用化学键耦合方式实现对Pt催化剂表面的定向修饰,在后续催化剂浆料制备过程中阻隔Pt催化剂与离聚物之间的直接紧密吸附,实现二者“解耦”,从而在阴极催化层内形成有利于氢气析出和传输的微纳空间结构,降低阴极催化层中的氢气浓度,减少氢气向阳极侧的跨膜扩散,提升电解水体系的运行效率与安全性。
Resumen de: CN122214929A
0001 本发明涉及一种低贵金属含量的电催化海水制氢催化剂及其制备方法和应用,所述制备方法包括以下步骤:S1,将贵金属盐和石墨碳载体研磨,得到黑色粉体;S2,将所述黑色粉体置于马弗炉中高温退火,全程通入保护气体,降温后即可得到所述催化剂;步骤S1中,贵金属盐和石墨碳载体的质量比为1‑3∶10;所述石墨碳载体为羧基化的石墨碳载体。与现有技术相比,本发明通过无溶剂法制备低贵金属含量的电催化海水制氢催化剂,可以降低溶液、还原剂成本,减少金属浪费和一定的环境污染,制备步骤较少,操作简单,成本较低,催化剂具有优异的催化性能。
Resumen de: CN122214890A
本发明公开了一种碱性电解槽及制造方法,碱性电解槽包括从内至外依次集成的下述结构:核心反应单元,每个所述核心反应单元包括极板及密封夹持于极板之间的电极隔膜组件,所述电极隔膜组件的边缘通过密封结构实现反应腔室的初次密封,以隔绝内外介质;标准功能模块,所述标准功能模块由多个所述核心反应单元按预定排列方式固定连接形成;壳体,所述壳体包覆于所述标准功能模块的外部,与标准功能模块形成一体式承压结构。本发明能够实现集成化、模块化、轻量化、低成本和高性能。
Resumen de: CN122214944A
0001 本发明公开了多金属单原子催化剂及其制备方法、应用,涉及催化剂技术领域,其中,多金属单原子催化剂包括氮掺杂石墨烯和负载于所述氮掺杂石墨烯的M金属原子,且M金属原子与氮形成配位结构;所述M金属包括铁、钴、镍、铜和铱。本发明的技术方案通过将铁、钴、镍、铜和铱五种金属原子负载于氮掺杂石墨烯,并通过M金属原子与氮形成配位结构从而锚定在氮掺杂石墨烯结构上,有利于形成更复杂、更可调的电子环境。
Resumen de: CN122214924A
本发明涉及电催化材料技术领域,具体涉及一种氧析出反应用磷化镍负载铱单原子催化剂及其制备方法。所述催化剂表达为Ir/Ni2P/Ni网,是表面磷化的镍网负载磷化镍颗粒,单原子铱沉积在表面磷化的镍网和磷化镍颗粒上,磷化镍颗粒的尺寸为0.1‑1μm。本发明通过等离子喷涂、低温磷化、浸渍沉积的集成工艺,成功制备Ir单原子/磷化镍/镍网多级异质结构催化剂,最终实现海水电解OER的高效催化与长时间运行稳定性。
Resumen de: CN122214963A
本发明公开了一种碱性电解水制氢集群的多级协调控制系统及其方法,涉及多级协调控制技术领域,将制氢集群划分为纯化系统、分离系统、电解槽三级控制层级;一级控制单元接收新能源发电数据确定纯化系统投用状态,二级控制单元根据纯化系统投用功率确定分离系统投用状态,三级控制单元根据分离系统投用功率确定各电解槽投用功率;各级控制单元在其层级内采用轮值策略与均分策略进行装置启停与功率分配;在三级控制单元执行轮值策略时依据优先级干预电解槽启停顺序,直至各电解槽性能衰减速度趋于一致,避免了氢气放空浪费和低温效率低下问题,均衡了电解槽寿命衰减速度,延长了集群整体寿命。
Resumen de: CN122214965A
本发明涉及电解水制氢技术领域,尤其涉及一种电解水制氢的多参数协同控制系统,本发明通过采集模块获取电解槽内电极区域图像、电解过程音频信号、电解槽温度以及电解槽电流密度,状态判定模块根据电解槽内电极区域图像提取电极气泡参数,根据电极气泡参数构建时域图,获取电极气泡参数曲线,根据电极气泡参数曲线与标准曲线的拟合值结合音频信号划分启停状态,调控单元根据启停状态执行调控策略,将电解槽划分为若干子区域,获取各子区域温度以及电流密度,计算区域温度差值以及电流密度差值,调整工作参数变化率,预警单元识别是否存在异常数据,并发出报警信号,本发明可以提升系统运行的可靠性和产氢效率。
Resumen de: CN122214959A
0001 本发明公开了一种氮化碳掺杂复合隔膜及其制备方法。该方法以聚砜(PSU)为聚合物、纳米ZrO<2>颗粒为主体无机填料、氮化碳纳米片为功能掺杂改性剂,以PPS纤维膜为支撑基材,采用夹心浇铸法结合溶剂诱导相分离工艺,制得PPS纤维支撑的氮化碳掺杂复合隔膜。本发明制备工艺简便、成本低廉,制得的隔膜亲水性优异、泡点压力高、面积电阻低、电流密度大,同时具备优良的气体阻隔性与耐强碱、耐高温稳定性,可有效提高碱性电解水制氢效率、降低电解能耗、增强制氢过程安全性,在碱性电解水制氢领域具有广阔应用价值。
Resumen de: CN122214966A
本申请提供一种混联制氢系统及其运行优化方法,涉及能源技术领域。可再生能源发电单元通过功率变换单元连接至公共直流母线;电解槽单元包括ALK电解槽和PEM电解槽,分别通过独立电气支路并联接入直流母线;热管理单元与电解槽连接,根据每台电解槽实时负荷与温度按需散热;氢气汇流与存储单元包括汇流管道和储氢装置,各电解槽产氢出口接入汇流管道后连接至储氢装置。本申请进行数学建模,并提出了一种可以使系统制氢收益最大化的运行优化方法。本申请具有良好的扩展性,在不同配比下实时调度各产氢单元的运行功率。在保证系统安全的同时,提升可再生能源消纳率并最大化制氢总体收益,兼顾灵活性与经济性,实现性能最优化。
Resumen de: CN122214960A
0001 本发明提供一种有机无机复合隔膜用浆料及其制备方法和应用,涉及电解水制氢技术领域。本发明的有机无机复合隔膜用浆料,包括固相组分和液相组分,所述固相组分包括LDH纳米片、粘结剂和造孔剂;所述LDH纳米片在浆料中的质量占比为40~60%;所述LDH纳米片的厚度h为10~100 nm、平均横向尺寸D为50~2000 nm。本发明以特定尺寸的层状双金属氢氧化物纳米片为核心功能填料的有机无机复合隔膜用浆料,成功制备出兼具低面电阻、高泡点压力、高机械强度、优异绝缘性及良好稳定性的复合隔膜,可广泛应用于碱性水电解装置,可显著降低电解能耗、提升氢气纯度与装置运行稳定性。
Resumen de: CN122212285A
0001 一种单原子层氧化铱纳米片、制备方法及其在电催化析氧反应中的应用,属于无机纳米功能材料技术领域。本发明通过“蜂窝中心位点精准占位的前驱体合成—梯度分步质子交换拓扑锁定—定向剪切球磨极限剥离”的全流程工艺,制备得到IrO<6>八面体共边连接、具有类石墨烯蜂窝拓扑结构的单原子层氧化铱纳米片,产物厚度为0.4~0.5 nm。本发明解决了现有蜂窝层状铱基氧化物难以剥离为单原子层、酸处理易破坏骨架、剥离易引入缺陷的难题。所得纳米片在0.1M HClO<4>电解液中,达到10 mA/cm<2>电流密度的析氧过电位约为250 mV,兼具优异的催化活性与结构稳定性,在质子交换膜电解水领域具有广阔的应用前景。
Resumen de: CN122214925A
本发明涉及电催化与新能源技术领域,具体涉及一种MXene基催化剂及其制备方法与应用,包括MXene载体,所述MXene载体的表面负载有钌团簇,且所述MXene载体具有氧空位。本发明提供的催化剂降低了对贵金属Pt的依赖,抗毒化能力强,且通过VTi准锚定Ru,实现了Ru纳米团簇的高度分散和稳定负载,同时,在Ru锚定过程中原位诱导产生VO,形成了Ru与VO的协同调控体系,此外,本发明提供的MXene基催化剂在碱性海水(1 M KOH)中表现出与商业20% Pt/C相当的起始过电位,并在大电流密度下展现出更优的性能,且单位金属质量活性显著高于Pt/C。
Resumen de: CN122214934A
0001 本发明属于电催化材料领域,提供了一种配位聚合物衍生碳载磷化钴催化剂的制备方法及应用,该方法通过在水相体系中构建锌钴双金属配位聚合物前驱体,并与磷源经一步研磨‑热解处理,制备出具有薄片状结构的碳载磷化钴催化剂,即ZnCo(m:n)/C‑P(x)‑T。在碱性模拟海水析氢测试中,该催化剂展现出卓越的综合性能:在电流密度为10 mA/cm<2>和50 mA/cm<2>时,过电位分别仅为259 mV和424 mV,并能在长达15 h的测试中保持稳定运行,显示出高活性、高稳定性与高选择性。本发明提供的制备工艺绿色、简便、成本低廉,所获催化剂在海水电解制氢等绿色能源转换领域具有广阔的应用前景。
Resumen de: CN122214879A
0001 本发明公开了集成二氧化碳热泵的制氢方法、系统、设备、介质及产品,其特征在于,适用于制氢系统,所述制氢系统包括:水蒸气循环模块、电解反应模块和超临界二氧化碳循环模块;通过水蒸气循环模块中的水泵对储存在集水箱中的水进行加压,得到加压水,基于水蒸气循环模块中的气冷器获取的目标超临界二氧化碳工质对加压水进行换热处理,得到升温水;通过水蒸气循环模块中的高温换热器对升温水再次进行换热处理,得到目标水蒸气;通过电解反应模块中的固体氧化物电解池在超临界二氧化碳循环模块的持续供热条件下对目标水蒸气进行电化学分解反应,得到氢气。本申请能够在超临界二氧化碳高温热泵循环条件下提高固体氧化物电解池的制氢效率。
Resumen de: CN122214950A
本发明公开了一种水滑石作为提升催化剂析氢反应性能的应用,属于新能源材料技术领域。所述的水滑石的制备方法,包括以下步骤:S1:分别称取硝酸镁与硝酸铝溶解于去离子水中,然后向混合溶液中加入尿素溶解,摩尔浓度为硝酸镁的5~9倍;S2:上述溶液在120~150℃,反应24~72小时;S3:反应完毕,过滤得到相应的水滑石粉末;所述水滑石与碱性析氢催化剂混用,可以提升催化剂的析氢反应性能。本发明利用水热反应,合成出一种镁‑铝基水滑石,其二维限域层状结构可以加速氢氧根在其中的传递。上述的水滑石自身并没有析氢反应性能,但当它与析氢催化剂相结合,可以显著提升催化剂在碱性条件下的析氢反应性能。并且在电解槽工况下结构稳定,成本低廉,有较好的应用前景。
Resumen de: CN122215074A
0001 本发明公开一种具有室温铁电性的超密纳米孪晶金红石TiO<2>薄膜材料及其制备方法和应用,属于铁电材料技术领域。该材料包括Al<2>O<3>衬底和生长在Al<2>O<3>衬底上的金红石TiO<2>薄膜铁电薄膜层,金红石TiO<2>薄膜铁电薄膜层通过脉冲激光沉积法外延生长在Al<2>O<3>衬底上;金红石TiO<2>薄膜铁电薄膜层存在超密纳米孪晶,空间群为P4/mnm,晶格常数a=b=4.594Å,c=2.959Å,α=β=γ=90°;超密纳米孪晶金红石TiO<2>薄膜极化沿面内分为3个方向,每个方向之间的角度为120°。本发明铁电薄膜具有室温铁电性,剩余极化强度高,性能优异;用于光催化产氢,较金红石TiO<2>薄膜产氢效率提高9.5倍以上。
Resumen de: CN122214947A
本发明提供了一类原位负载型铱基催化剂及其制备方法和应用,属于化工技术领域。这类负载型催化剂是通过一种聚合物型阳离子表面活性剂促进的铱源和载体前驱体原位负载得到的。本发明所述的负载型催化剂制备方法包括以下步骤:将醇、去离子水、添加剂、载体前驱体以及铱源混合,得到第一溶液;向第一溶液中加入硝酸钠,得到第二溶液;将第二溶液超声分散后在搅拌下蒸干,得到固体混合物;将固体混合物置于马弗炉中煅烧,得到负载型铱基催化剂。本发明所述的原位负载型铱基催化剂具有铱负载均一性好、催化活性高、耐久性好以及载量易调节等优点,可用于电解水制氢领域。同时,与现有PEM电解水制氢技术相比,本发明提供的制备方法条件温和、操作简便、易于产业化。
Nº publicación: CN122214970A 16/06/2026
Solicitante:
福州大学
Resumen de: CN122214970A
0001 本发明提供了一种提升阴极产氢能力的固体氧化物氨电解槽优化方法,包括构建质子导体型固体氧化物氨电解池的基元反应模型,通过实验数据验证所述基元反应模型,并基于经验证的所述基元反应模型对电解池的运行参数和/或材料特性进行优化调控;所述优化调控包括以下方法中的至少一种:减小阳极材料的氢气吸附脱附速率;提高阳极材料的电荷转移反应能力;增加阴极厚度;提高电解质的离子电导率;提高阴极材料的电荷转移反应能力;优化阴极材料的氢气吸附脱附能力。本技术方案可解决现有质子导体型固体氧化物氨电解过程中阳极氢气逸散严重、阴极产氢效率偏低、电解能耗较高的问题,实现氢气产物选择性的提高与运行效率的优化。