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《新型高孔金属-碳纳米复合材料的制备及催化研究》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2018-12-06

  • 提出了同时形成高孔碳载体和双金属钴钌纳米颗粒的新方法。采用聚丙烯腈与金属化合物在二甲酰胺中的联合溶液作为金属-碳纳米复合材料的前驱体。对前驱体进行红外加热可以显著降低纳米复合材料的制备时间。研究了Co-Ru固溶体随合成温度的变化规律。并给出了金属-碳纳米复合材料的比表面积与温度合成的关系。发现红外前体的退火700 - 800°C导致碳矩阵的形成与比表面积约1300 m2 / g。的carbon-supported双金属Co-Ru获得的纳米颗粒在800°C测试通过乙醇水蒸气重整制氢的催化剂。氢气的收率较高，而副产品的收率相对较低。

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  • 《新型磁性碳纳米复合材料在生物油合成催化液化和多重金属吸附中的双重应用》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2021-04-09
    • 本研究的目的是探讨杂化磁性纳米复合材料作为催化剂和吸附剂的应用。采用单锅溶剂热炭化共沉淀法，将功能化生物质与氧化铁纳米颗粒结合，制备了四种磁性纳米复合材料(石墨烯和壳聚糖基)。对所有杂化纳米复合材料的磁、热、化学和结构性能进行了表征。研究了稻壳对Cd、Ni、Cu、Cr等多种重金属的吸附等温线和吸附动力学。最后，测试了复合磁性碳纳米复合材料作为催化剂，将稻壳在超临界乙醇中催化液化制备生物油。结果表明，磁性碳纳米复合材料的存在显著提高了生物油的收率和总转化率，从无催化剂时的29.5%和48.11%提高到36.8%和60.81%。催化剂的存在使生物油的能量质量从21.72 MJ/kg提高到23.21 MJ/kg，降低了H/C和O/C比值。最后，gc - ms分析结果表明，与生物油相比，催化剂制得的生物油中酯、烃类和还原性酸的质量分数更高。本研究为理解杂化磁性纳米复合材料的作用提供了见解，为其未来的应用扩展。
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  • 《青岛能源所制备出新型纳米复合材料用于锂硫电池隔膜改性》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-05-24
    • 锂硫电池，以单质硫作为正极，金属锂为负极，理论比能量可达2600Wh kg -1 ，是传统锂离子电池的3~5倍，且由于单质硫在地球中储量丰富、价格低廉，因此被认为是最具发展潜力的下一代高比能量二次电池体系之一。然而，由于锂硫电池在充放电过程中产生的聚硫化物易溶于电解液，并通过隔膜到达金属锂负极，进而产生严重的“穿梭效应”，引起活性物质损失、硫化物沉积不均，导致电池循环性能变差。 　　 基于以上问题，青岛能源所先进储能材料与技术研究组研究人员从锂硫电池隔膜改性入手，在碳纳米管（CNT）表面引入过渡金属化合物CoNi 1/3 Fe 2 O 4 （CNFO），成功制备出CNFO@CNT纳米复合材料，并通过真空抽滤方式将其均匀涂布到商用隔膜表面。受益于CNFO的强极性吸附作用和CNT的导电作用，该改性隔膜可以有效吸附正极溶出的聚硫化合物并加以循环再利用。　 将CNFO@CNT改性隔膜应用于锂硫电池中，实验结果证明在2.0 C下常温循环250圈后容量保持率高达84%。不仅如此，研究人员将改性后的锂硫电池置于高温60℃中测试其循环稳定性，发现在CNFO较强的化学吸附作用下，0.5 C经过100圈循环后，容量保持率依然能够达到78%，并保持98%以上的库伦效率。该改性材料相比CNT改性隔膜，无论是常温还是60℃高温，对锂硫电池的倍率及循环稳定性都有较大的提升。 　　 相关成果已发表在ACS Applied Materials & Interfaces（Tao Liu, et al,Jianfei Wu. doi：10.1021/acsami.9b02136）上。此外，以固体电解质取代传统电解液的全固态锂硫电池可以从根本上解决聚硫化物的溶解难题，研究组在目前开发的锂硫电池和高电导率硫化物固体电解质的基础上，下一步将继续开发高性能锂硫全固态电池，相关成果已在J.Mater.Chem.A（2018, 6, 23486–23494），Electrochim. Acta（2019, 295, 684-692）等期刊发表，研究成果得到了中国科学院率先行动相关人才计划、国家自然科学基金、青岛能源所-大连化物所融合基金项目的支持。
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