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[发明专利]一种复合催化层、催化膜电极、燃料电池及应用-CN202210253148.0在审
发明人：陈孟杰;何天玉;唐琪雯;周卫江;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明属于质子交换膜燃料电池技术领域，特别涉及一种复合催化层、催化膜电极、燃料电池及应用。尤其涉及一种燃料电池膜电极用复合催化层，用以提升膜电极的耐久性。该复合催化层中，靠近质子交换膜侧的第一层催化层的催化剂中，Pt粒径分布范围在1‑4nm，碳载体类型为亲水型、高比表面积；靠近气体扩散层侧具有第二层催化层，且第二层催化层的催化剂中Pt粒径分布范围4‑10nm，碳载体类型为疏水型、高石墨化。通过利用不同Pt尺寸、碳载体的催化剂，提高膜电极、燃料电池的寿命。通过本发明中的复合催化层设计，膜电极耐久性有提升。
一种复合催化电极燃料电池应用

[发明专利]燃料电池用碳载体及其铂基催化剂的制备和应用-CN202310743669.9在审
发明人： 唐琪雯;乔红艳;周卫江;石艳红;陈首先;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2023-06-22 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃料电池用碳载体及其铂基催化剂的制备和应用。碳载体的制备包括：将碳材料、溶剂和含有磺酸基团的离聚物溶液混合，分散后将溶剂除去，再经120～250℃的干燥处理，得到离聚物修饰的碳载体；铂基催化剂的制备包括：将铂或铂与其他过渡金属的前驱体担载于离聚物修饰的碳载体表面，再经气相还原和热处理后得到铂基催化剂。本发明方法在碳载体表面引入均匀分布的离聚物，一方面防止铂颗粒进入碳载体的微孔，另一方面磺酸基团可促进铂基纳米颗粒在载体表面的均匀分布，从而提升铂的利用率；经高温热处理在催化剂表面形成疏水层，避免磺酸基团在铂基纳米粒子表面的吸附和覆盖，有助于提高铂的利用率、催化剂的活性和膜电极的性能。
燃料电池载体及其催化剂制备应用

[发明专利]一种IrOx-CN202210760705.8有效
发明人：陈韩莉;杨惟翔;潘光彩;唐琪雯;周卫江;舒正龙;王云;陈罗倩雯;陈翠容;李云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： C25B11/091 文献下载
摘要：本发明公开了一种IrOx@Ir复合铱基催化剂及其制备方法，该复合铱基催化剂是由无定形IrOx颗粒以及均匀包覆在IrOx颗粒表面的单质铱构成的纳米颗粒；且所述纳米颗粒的粒径为3‑6nm；所述纳米颗粒中铱元素的质量百分数为85.75‑97.8%；该复合铱基催化剂具有更小的粒径，且是由无定型IrOx颗粒和铱单质组成，即具有无定型IrOx颗粒的高活性，又具有铱单质的稳定性，从而使复合铱基催化剂具有了优异的活性和稳定性，更适合大规模应用于PEM电解槽中，对PEM电解槽的广泛应用和工业化生产，具有积极作用。
一种 iro base sub

[发明专利]一种用于水电解的铱和/或钌基催化剂及其制备方法-CN202310510293.7在审
发明人：周卫江;杨惟翔;唐琪雯;陈韩莉;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： C25B11/075 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于水电解的铱和/或钌基催化剂及其制备方法，制备方法包括：S1，制备第一溶液：将含氯的铱和/或钌金属前驱体配制成水溶液，加入还原剂，加热回流处理；S2，加入氧化剂，制备得到第二溶液；S3，加入促降剂，生成含氯沉淀物，通过固液分离将含氯沉淀物移除，收集滤液为第三溶液；S4，调节第三溶液pH至4～8之间，在50～120℃下反应0.5～10小时，得到含铱和/或钌氧化物的沉淀物；S5，经固液分离，将含铱和/或钌氧化物充分洗涤，干燥；S6，在热处理气氛下进行热处理，得到铱和/或钌基催化剂。本发明的方法可提高贵金属的收率和所制催化剂的纯度和活性，催化剂具有粒子尺度小、活性高、贵金属利用率高的优点，并具有较高的稳定性。
一种用于水电催化剂及其制备方法

[发明专利]一种核壳纳米催化剂的制备方法-CN202310230548.4在审
发明人：杨千帆;周卫江;唐琪雯;曹钦铃;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2023-03-11 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种核壳纳米催化剂的制备方法。采用连续流动体系制备核壳纳米催化剂；体系由核还原反应段和壳还原包覆段构成，核还原反应段由一个反应单元构成，壳还原包覆段由多个反应单元串联构成；每个反应单元包括反应管和泵，各段分别设置加热装置和超声装置；制备步骤包括反应溶液的配制、核壳纳米颗粒的连续流动合成、核壳纳米颗粒在载体上的担载；制备合成中通过多个串连的反应单元多点、多次、连续泵入并独立控制反应温度和超声混合。本发明系统具有更快的传质和传热性能，能够独立精确控制反应条件，多点、多次、连续加料避免壳金属在包覆过程中的独立成核，保证核壳纳米粒子的均一性和规则度，能够实现大规模生产和应用。
一种纳米催化剂制备方法

[发明专利]一种质子交换复合增强膜、制备方法、水电解膜电极及应用-CN202210583012.6有效
发明人：周卫江;唐琪雯;陈罗倩雯;陈孟杰;杨航;舒正龙;王云;陈翠容;李云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： C25B9/19 文献下载
摘要：本发明属于水电解槽、水电解膜电极技术领域，特别涉及一种质子交换复合增强膜、制备方法、水电解膜电极及应用。具体包括一种较薄的全氟磺酸树脂膜为内膜，在其两侧表面通过静电纺丝技术涂覆含有两种纤维的纳米纤维薄层，其中一种纳米纤维起到加强膜强度的作用，另一种纤维起到电催化作用，两种纳米纤维可以同步或者交替纺丝到质子交换膜内膜表面。此多功能增强膜可以降低质子交换膜电解水制氢系统的固态电解质膜厚度，提高质子传导率，同时可以降低气体的渗透率；采用此多功能复合膜制备的膜电极可有助于提高质子交换膜水电解制氢的效率。
一种质子交换复合增强制备方法水电电极应用

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池CCM材料全回收工艺-CN202210724848.3有效
发明人：石艳红;周卫江;邓方媛;唐琪雯;舒正龙;王云;陈翠容;李云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2022-06-24 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： H01M8/008 文献下载
摘要：本发明提供一种质子交换膜燃料电池CCM材料全回收工艺，将CCM中的质子交换膜材料和催化层中的离子传导树脂由氢型置换为碱金属型，粉碎，加入多元醇，溶解得黑色悬浮液，加入稀释剂，固液分离得到离子传导树脂溶液和含有碳载铂基催化剂的固体物。将固体物用强氧化性溶液分散以溶解含铂的金属粒子，得到包含有碳材料颗粒以及四价铂阳离子等的混合浆料；再次经固液分离，得到经氧化处理过的碳材料，和含铂离子的水溶液。将所得含铂离子水溶液经浓缩，即可得到富铂原材料。该法工艺简单、无燃烧、无污染，实现了CCM的全材料分门别类一一回收，材料回收率高，基本无损失；回收同时对离子传导树脂及碳材料进行了功能化改性或处理。
一种质子交换燃料电池 ccm 材料回收工艺

[发明专利]具有抗反极性能的阳极催化剂、制备方法、浆料及燃料电池-CN202111334751.3在审
发明人：李强;周卫江;舒正龙;唐琪雯;杨惟翔;吴炘懋;潘光彩;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明属于新能源燃料电池技术领域，特别涉及具有抗反极性能的阳极催化剂、制备方法、浆料及燃料电池；催化剂包括载体以及负载于所述载体上的Pt‑Ru合金和IrO2，所述载体为碳材料载体；所述抗反极阳极催化剂的粒径为3‑5nm。本发明针对现有的抗反极阳极催化剂中存在的技术缺陷，提出一种改进的抗反极阳极催化剂，该催化剂以导电性能以及传质能力均优于TiO2、ZrO2、WO3‑Mn、Nb‑TiO2等金属氧化物载体的碳材料作为载体，将抗反极性能较高的IrO2与金属活性成分Pt‑Ru合金共同负载于所述碳材料载体，得到的抗反极阳极催化剂通过应用在燃料电池上进行性能测试，其反极时间能够保持171min，反极后的电极性能保持在1.40A/cm2以上，与此同时，该阳极催化剂还具有很好的耐CO中毒的性能。
具有极性阳极催化剂制备方法浆料燃料电池

[发明专利]一种电化学反应用催化性载体及其制备方法-CN202111284818.7在审
发明人：杨惟翔;李强;潘光彩;唐琪雯;周卫江;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： B01J27/24 文献下载
摘要：本发明涉及纳米载体材料改性剂电催化技术领域，特别是一种电化学反应用催化性载体及其制备方法。所述催化性载体以纳米载体材料为核，以掺杂碳为壳；所述掺杂碳中包含有过渡金属、氮、硫、磷中的至少一种。掺杂碳为壳，制备核壳结构的载体，提升了载体在酸碱及电化学环境中的稳定性、电导性和催化活性。化学稳定性接近石墨化碳、物理稳定性接近氧化物载体，导电性与石墨化碳同数量级，并且具备了一定的氧还原电催化活性。
一种电化学应用催化载体及其制备方法

[发明专利]一种质子交换膜燃料电池用碳包覆催化剂的后处理方法-CN202310022256.1在审
发明人：杨惟翔;周卫江;唐琪雯;乔红艳;陈首先;付欣怡;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2023-01-07 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种质子交换膜燃料电池用碳包覆催化剂的后处理方法。包括：碳载铂基催化剂的制备，包括液相还原法、浸渍法、胶体法、微波加热法；碳载铂基催化剂表面致密碳层包覆，包括气相沉积、有机小分子吸附后碳化、有机小分子聚合后碳化方法；碳包覆催化剂的后处理；在非氧化性气氛中将温度300～1000℃分为一至五段，升温1～50℃/分钟，每段保温0.5～10小时，然后以1～50℃/分钟降至室温。本发明方法保证碳层有效完整地包覆在催化剂表面，通过还原性气氛下的热处理有效降低所制备碳层的厚度，并保证催化剂表面碳层的包覆约束，同时增加碳层的孔隙率，提高反应物的可及性，保证催化剂耐久性能同时极大提高催化剂的催化活性和贵金属的利用率。
一种质子交换燃料电池用碳包覆催化剂处理方法

[发明专利]一种提高负载型铂基催化剂活性和稳定性的方法-CN202310022250.4在审
发明人：陈首先;周卫江;唐琪雯;鲜佳玲;乔红艳;杨惟翔;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2023-01-07 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： H01M4/92 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高负载型铂基催化剂活性和稳定性的方法。包括：采用NaBH还原法合成铂基催化剂；将铂基催化剂加入到含氮前驱体配制的溶液/悬浮液中混合得到第一浆料；将其它金属的前驱体溶液在搅拌下滴加到第一浆料中，混合得到第二浆料；将第一浆料或第二浆料进行固液分离；将分离样品在惰性气氛或混合气氛下热处理。本发明通过原位热解含氮前驱体，从催化剂内部对载体和铂颗粒进行均匀地氮掺杂，提高氮含量，使铂的分散能力以及与载体间的结合力加强，引入非铂金属、催化含氮前驱体热解、降低热处理温度可避免金属颗粒高温烧结，保证贵金属的利用率，含氮前驱体同时作为碳源，在铂和非铂金属的催化作用下，进一步提高催化剂的稳定性。
一种提高负载型铂基催化剂活性稳定性方法

[发明专利]非均匀催化剂涂层膜的制备方法、涂层膜和膜电极-CN202211202320.6在审
发明人：周卫江;唐琪雯;陈孟杰;何天玉;乔红艳;王正罗;沈佳;舒正龙;王云;陈罗倩雯;陈翠容;李云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池技术领域，特别是一种非均匀催化剂涂层膜(catalyst‑coatedmembrane,CCM)的制备方法、涂层膜和膜电极。S1，催化层区域的划分；所述催化剂涂层膜包括质子交换膜以及两侧的催化层；将所述第一催化层划分为M个催化层子区域，M≥2；将所述第二催化层划分为N个催化层子区域，N≥1；S2，准备模板；制备与每个催化层子区域相对应形状的模板；S3，催化剂浆料的配制：分别配制与两个催化层的各子区域一一对应的催化剂浆料；S4，对第一催化层各子区域依次喷涂各催化剂浆料，完成各催化层子区域；S5，完成第二催化层各催化层子区域。采用分区设计、模板掩盖、超声喷涂的工艺制备多个子区域构成的催化层及膜电极，工艺简单，技术可靠，重复性高。
均匀催化剂涂层制备方法电极

[发明专利]一种ATO纳米纤维及其制备方法-CN202211538569.4在审
发明人：杨惟翔;周卫江;唐琪雯;黄前宽;陈韩莉;潘光彩;舒正龙;王云;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： D01F9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种ATO纳米纤维及其制备方法，包括：前体制备，静电纺丝，热处理。本发明采用共沉淀法制备锡锑氢氧化物，过滤洗涤除去原料中的氯离子等杂质，与传统的直接静电纺丝相比，具有更低的电阻率，消除了氯离子对ATO的污染以及对后续所负载贵金属催化剂的毒化作用；采用两步热处理法，先在较低温度预氧化，再在较高温度下热解，两步热处理法制备得到的ATO纳米纤维结构保持率好，比表面积较大，连续结构可以降低电子传导阻力，并有助于改善电催化反应过程中反应物与产物的传输阻力，提高电催化反应速率。本发明方法制备的ATO纳米纤维具有纯度高、高比表面积、低电阻率、高结构保持率、低成本等优点，纤维在电催化领域有较好应用前景。
一种 ato 纳米纤维及其制备方法

[发明专利]一种燃料电池用Pt合金电催化剂及共还原制备方法-CN202111154646.1在审
发明人：沈佳;刘好;鲜佳玲;何天玉;王正罗;陈孟杰;唐琪雯;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明属于燃料电池、电化学技术领域，特别涉及一种燃料电池用Pt合金电催化剂及共还原制备方法。本发明通过对合金离子还原机理进行研究，实现了在同一还原剂作用下一步共还原形成合金催化剂；通过对铂前驱体进行预还原，初步缩小铂离子与过渡金属离子之间氧化还原电位的差异；通过筛选合适的络合剂，使贵金属离子、过渡金属离子共同与络合剂进行络合，进一步将两种金属离子之间的氧化还原电位调整到相近水平，最后通过一步共还原反应制得合金催化剂；该方案制得的合金催化剂不需要后续的高温热处理，其粒径较小且分布均匀，在炭载体上的分散较均匀，合金化程度高；应用于氢氧质子交换膜燃料电池的催化过程与现有技术相比，催化剂的反应活性更高。
一种燃料电池 pt 合金催化剂还原制备方法

[发明专利]连续流动体系合成负载型铂基核壳催化剂的方法-CN202111052290.0在审
发明人： 唐琪雯;乔红艳;沈佳;王正罗;陈启章 -专利权人：中自环保科技股份有限公司
申请日： 2021-09-08 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： B01J23/89 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池催化剂制备技术领域，具体涉及一种连续流动体系批量合成负载型铂基核壳纳米金属催化剂的方法，包括，S1，配制含有铂及其他过渡金属前体的第一溶液；所述第一溶液的pH≥8；加热还原，得到含有铂基纳米合金颗粒的悬浮液；S2，配制载体浆液；调节pH≤6.5形成第二浆液；S3，将悬浮液与第二浆液同时加入到混合容器中实现充分混合，得到第三浆液，过程中保持第三浆液pH≤6.5；S4，固液分离，干燥，得到负载型铂基核壳催化剂。在不含载体的第一溶液中，加热还原得到含有铂基合金纳米颗粒的悬浮液；在酸性条件下，将含有铂基纳米合金颗粒的悬浮液与第二浆液充分混合，同时实现了金属颗粒的脱合金过程和在载体表面的沉积负载过程。
连续流动体系合成负载型铂基核壳催化剂方法

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