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[发明专利]一种炭包覆铂氧还原电催化剂的制备方法-CN202211381083.4有效
发明人：冯军宗;罗燚;冯坚;姜勇刚;李良军;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-11-06 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种炭包覆铂氧还原电催化剂的制备方法，目的是解决目前制备包覆铂基纳米颗粒炭包覆层的方法制备的包覆炭层较厚、铂颗粒活性低、包覆炭层催化活性不好的问题。技术方案是先制备含载体负载铂离子的混合分散液A；然后制备含有金属离子的溶胶B，接着采用A和B制备炭包覆铂前驱体；最后利用炭包覆铂前驱体制备炭包覆铂氧还原电催化剂。本发明基于制备炭材料和铂合金的化学原理，制备出的炭包覆铂氧还原电催化剂具有炭包覆层，且制备出的炭包覆铂氧还原电催化剂活性和耐久性非常好，且低成本、可大规模生产。
一种炭包覆铂氧还原催化剂制备方法

[发明专利]一种环保、无杂质炭气凝胶隔热复合材料的制备方法-CN202310611242.3在审
发明人：冯坚;门静;冯军宗;姜勇刚;李良军;胡艺洁;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-28 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： C04B35/83 文献下载
摘要：本发明公开了一种环保、无杂质炭气凝胶隔热复合材料的制备方法，目的是解决目前制备无杂质炭气凝胶隔热材料的方法会造成环境污染、炭气凝胶质脆易碎的问题。技术方案是先采用酚有机单体、醛有机单体、壳聚糖、醋酸和水制备有机溶胶；然后采用真空浸渍工艺制备有机溶胶纤维预制件复合体；接着采用水热工艺制备纤维增强有机凝胶复合体；采用常压干燥工艺制备纤维增强有机气凝胶复合体；最后采用炭化裂解工艺制备纤维增强炭气凝胶复合材料。本发明绿色无污染，工艺简单，周期较短，成本低廉；采用本发明制备的纤维增强炭气凝胶复合材料无杂质，压缩强度较高，隔热性能好。
一种环保杂质凝胶隔热复合材料制备方法

[发明专利]一种3D打印聚酰亚胺-氧化硅杂化气凝胶制备方法-CN202211653946.9有效
发明人：冯军宗;王鲁凯;冯坚;姜勇刚;李良军;王鑫;罗燚 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： C08L79/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种3D打印聚酰亚胺‑氧化硅杂化气凝胶制备方法，目的是使3D打印聚酰亚胺‑氧化硅杂化气凝胶满足低密度、高比表面积、高压缩强度和低热导率等指标要求，并根据隔热应用场景实现气凝胶结构、形状的灵活定制成型。3D打印聚酰亚胺‑氧化硅杂化气凝胶的主要成分为聚酰亚胺和氧化硅，其制备方法包括以下步骤：配制聚酰胺酸溶液、合成A组分和B组分墨水、双通道共挤出3D打印、溶剂置换和超临界干燥得到3D打印聚酰亚胺‑氧化硅杂化气凝胶。采用本发明可获得典型纳米孔结构和定制几何形状的3D打印聚酰亚胺‑氧化硅杂化气凝胶，可将其付诸于特定场景主导的隔热应用。
一种打印聚酰亚胺氧化硅杂化气凝胶制备方法

[发明专利]一种紫外辅助3D打印聚合物交联氧化硅气凝胶的制备方法-CN202210834631.8有效
发明人：冯军宗;王鲁凯;冯坚;姜勇刚;李良军;罗燚;门静 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： C08J9/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种紫外辅助3D打印聚合物交联氧化硅气凝胶制备方法，目的是使3D打印聚合物交联氧化硅气凝胶满足低密度、高比表面积、低热导率和力学增强等指标要求，并赋予气凝胶材料定制结构和形状。3D打印聚合物交联氧化硅气凝胶的主要成分为聚有机硅氧烷和氧化硅，其制备方法包括以下步骤：制备可光固化的丙烯酸酯基硅烷溶胶、制备光敏杂化氧化硅墨水、紫外光辅助直写3D打印、对3D打印凝胶进行溶剂置换和超临界干燥得到3D打印聚合物交联氧化硅气凝胶。采用本发明可获得低密度、高比表面积、低热导率和力学增强的3D打印聚合物交联氧化硅气凝胶，可满足于特定形状主导的隔热应用。
一种紫外辅助打印聚合物交联氧化凝胶制备方法

[发明专利]单原子金属-氮-碳气凝胶氧还原电催化剂的制备方法-CN202211464105.3在审
发明人：罗燚;冯军宗;冯坚;姜勇刚;李良军;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：一种单原子金属‑氮‑碳气凝胶氧还原电催化剂的制备方法，目的是解决目前单原子电催化剂活性和耐久性较差的问题。技术方案是先选取两种能发生缩聚反应生成大分子网络结构的有机物制备有机溶胶A；然后制备金属络合物溶胶B；将A和B混合形成金属掺杂有机物凝胶C；去除C中的液体，得到金属掺杂有机物气凝胶；利用金属掺杂有机物气凝胶得到单原子金属‑氮掺杂炭气凝胶；再利用单原子金属‑氮掺杂炭气凝胶得到单原子金属‑氮‑碳气凝胶氧还原电催化剂。本发明工艺较为成熟，能够扩展为大规模工业化生产；采用本发明制备的电催化剂活性位点的催化活性很高，碱性半波电位高，耐久性很高，且具有更开放的孔结构，有利于电催化反应的传质。
原子金属凝胶还原催化剂制备方法

[发明专利]一种单原子金属-氮掺杂炭气凝胶电催化剂的制备方法-CN202110991567.X有效
发明人：冯军宗;冯坚;罗燚;姜勇刚;李良军;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： C25B11/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种单原子金属‑氮掺杂炭气凝胶电催化剂的制备方法，目的是满足电催化领域对大规模制备低成本、高活性单原子电催化剂的迫切需求。技术方案是先采用含有醛基的醛类有机物、多羟基苯化合物或多胺基苯化合物制备有机溶液或溶胶A；采用无机金属盐、能与无机金属盐生成络合物或者能催化金属盐离子形成金属阳离子溶胶的有机物制备金属络合物溶液或溶胶B；将A和B混合加热得到金属掺杂有机物凝胶C；去除C中的液体得到金属掺杂有机物气凝胶；将金属掺杂有机物气凝胶裂解得到单原子金属‑氮掺杂炭气凝胶电催化剂。本发明避免了酸洗步骤，活性位点在裂解过程中原位一步生成，简单成本低，且采用本发明制备的电催化剂催化活性非常高。
一种原子金属掺杂凝胶催化剂制备方法

[发明专利]氮掺杂石墨炭气凝胶负载Pt氧还原电催化剂的制备方法-CN202110991580.5有效
发明人：冯坚;冯军宗;罗燚;姜勇刚;李良军;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开了氮掺杂石墨炭气凝胶负载Pt氧还原电催化剂的制备方法，目的是解决现有方法制备的炭负载Pt氧还原电催化剂耐久性不足的问题。技术方案是先采用含有醛基的醛类有机物、多羟基苯化合物或多胺基苯化合物制备有机溶液或溶胶A；采用A制备树脂气凝胶；将树脂气凝胶制备成氮掺杂炭气凝胶；将氮掺杂炭气凝胶进行石墨化处理、酸洗、干燥得到氮掺杂石墨炭气凝胶；以氮掺杂石墨炭气凝胶作为载体，负载上Pt得到氮掺杂石墨炭气凝胶负载Pt氧还原电催化剂。本发明的石墨化工艺提高了炭气凝胶的石墨化程度，同时没有炭包覆金属颗粒生成；采用本发明制备的催化剂以氮掺杂石墨炭气凝胶为载体，负载Pt分散均匀，活性高，耐久性非常好。
掺杂石墨凝胶负载 pt 还原催化剂制备方法

[发明专利]一种挤出3D打印硅铝氧化物陶瓷气凝胶的制备方法-CN202210014948.7有效
发明人： 王鲁凯;冯军宗;冯坚;姜勇刚;李良军;罗燚 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-01-07 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： C04B38/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种挤出3D打印硅铝氧化物陶瓷气凝胶的制备方法，目的是实现铝氧化物陶瓷气凝胶的增材制造，满足硅铝氧化物陶瓷气凝胶低密度、低热导率和耐高温的性能要求下，硅铝氧化物陶瓷墨水可依靠温度诱导实现可控热固化，获得高结构完整性和高形状保真度的3D打印硅铝氧化物陶瓷气凝胶。技术方案是：制备可热固化的硅铝氧化物陶瓷墨水、3D打印硅铝氧化物陶瓷墨水、温控热固化、超临界干燥、高温热处理，得到3D打印硅铝氧化物陶瓷气凝胶。采用本发明可实现硅铝氧化物陶瓷墨水可控热固化，获得低密度、低热导率、耐高温且具有高结构完整性和高形状保真度的3D打印硅铝氧化物陶瓷，气凝胶1100℃煅烧后能保持镂空多孔结构。
一种挤出打印氧化物陶瓷凝胶制备方法

[发明专利]一种用于3D直写打印的氧化硅气凝胶墨水的制备方法-CN202011624032.0有效
发明人：冯军宗;冯坚;王鲁凯;姜勇刚;李良军;罗燚 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： C01B33/158 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于3D直写打印的氧化硅气凝胶墨水及其制备方法，墨水主要由5～18wt％的纳米氧化硅粉，15～80wt％的硅溶胶，0～3wt％的聚乙烯醇，0～50wt％的多元醇溶剂和0～67wt％的水组成；其制备过程为：首先配制消泡聚乙烯醇溶液，其次混合硅溶胶、聚乙烯醇溶液、多元醇溶剂和去离子水制得可用于凝胶固化的胶水溶液，最后将可用于凝胶固化的胶水溶液与纳米氧化硅粉混合、经脱泡得到可用于3D直写打印的氧化硅气凝胶墨水；通过该方法制备的氧化硅气凝胶墨水具有良好的粘弹性、室温低挥发性和打印成型性，将有利于氧化硅气凝胶的增材制造。
一种用于打印氧化凝胶墨水制备方法

[发明专利]一种炭气凝胶负载原子级分散金属的氧气还原电催化剂及其制备方法、应用-CN202210051722.4在审
发明人：冯坚;冯军宗;罗燚;姜勇刚;李良军;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开一种炭气凝胶负载原子级分散金属的氧气还原电催化剂及其制备方法、应用，该制备方法主要通过球磨炭气凝胶与包含金属离子的化合物组成的混合物，实现炭气凝胶与包含金属离子的化合物均匀混合；再在反应气氛下加热混合物，在加热过程中，若炭气凝胶中含N原子，则金属离子和炭气凝胶中的氧原子、氮原子等异质原子结合，从而在炭气凝胶骨架上生成金属和异质原子配位的原子级分散结构；若炭气凝胶中不含N原子，则金属离子和炭气凝胶中的氧原子等异质原子结合，同时金属离子与氨气反应，从而在炭气凝胶骨架上生成金属和异质原子配位的原子级分散结构。该制备方法工艺简单，适用于批量大规模生产。
一种凝胶负载原子分散金属氧气还原催化剂及其制备方法应用

[发明专利]炭气凝胶负载铂合金氧还原电催化剂及其制备方法、应用-CN202210049726.9在审
发明人：冯军宗;罗燚;冯坚;姜勇刚;李良军;王鲁凯 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明公开一种炭气凝胶负载铂合金氧还原电催化剂及其制备方法、应用，该制备方法包括制备有机溶胶、制备金属溶胶、制备单原子金属掺杂炭气凝胶、向单原子金属掺杂炭气凝胶加入铂前驱体制备炭气凝胶负载铂合金氧还原电催化剂等步骤。该制备方法基于制备炭气凝胶的溶胶‑凝胶化学原理，在炭气凝胶骨架上均匀地引入原子级分散非贵金属，作为合金元素源，同时锚定铂纳米颗粒。该制备方法制备得到的氧还原电催化剂中炭气凝胶骨架上原子级分散的非贵金属和铂合金协同催化，氧气还原电催化剂活性和耐久性好，在较低的铂含量下，活性和耐久性远远超过了商用的炭黑负载铂，适用于作为金属‑空气电池和燃料电池用的氧气还原电催化剂。
凝胶负载合金还原催化剂及其制备方法应用

[发明专利]一种三元共聚两性聚丙烯酰胺的制备方法-CN201610911149.4有效
发明人：姜翠玉;王芳;李梅;翟帅磊;王鲁凯;王彦 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2016-10-14 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： C08F220/36 文献下载
摘要：本发明属于絮凝剂制备技术领域，涉及一种三元共聚两性聚丙烯酰胺制备方法，首先制备一种新型阳离子单体AHPTAC，并将此单体与其它两种单体AM和AMPS混合溶解，除氧后加引发剂，升温，反应完全后，冷却，将得到的水分散体系滴加到无水乙醇中沉淀，洗涤过滤烘干，粉碎后得到白色固体状产品。其中，三种单体的总质量占体系总质量的20％，AM、AHPTAC和AMPS摩尔比1∶3∶1～4；引发剂为VA‑044和过硫酸铵‑亚硫酸氢钠中的一种或两种；引发剂的加量为三种单体总质量的0.2％。此制备方法操作简单，制备的三元共聚两性聚丙烯酰胺具有分子量高且阳离子度可控的优良性能，溶解性更好，适用pH范围广，絮凝效果更佳。
一种三元共聚两性聚丙烯酰胺制备方法

[发明专利]聚有机烷氧基硅烷增强杂化氧化硅气凝胶及其制备方法-CN201910369926.0在审
发明人：冯坚;王鲁凯;冯军宗;姜勇刚;李良军 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2019-05-06 - 公布日： 2019-08-06 - 主分类号： C08J9/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚有机烷氧基硅烷增强杂化氧化硅气凝胶及其制备方法，目的是提供一种具有高比表面积、低热导率且力学性能良好的聚有机烷氧基硅烷增强杂化氧化硅气凝胶及其制备方法。本发明气凝胶为聚有机硅氧烷多孔材料，其成分包括聚乙烯基聚甲基硅氧烷增强体和聚甲基倍半硅氧烷基体。制备方法包括制备高分子量的聚乙烯基甲基二甲氧基硅烷聚合物、配制均相溶胶、对溶胶进行凝胶及凝胶老化，对老化凝胶进行溶剂置换和超临界干燥四步。采用本发明所述方法制备的气凝胶力学性能良好，比表面积更高和热导率低，能够极大地推广氧化硅气凝胶材料的应用范围，本发明方法环保无毒，廉价经济。
制备氧化硅气凝胶有机烷氧基硅烷杂化力学性能气凝胶凝胶倍半硅氧烷基二甲氧基硅烷聚甲基硅氧烷聚乙烯基甲基聚有机硅氧烷超临界干燥低热导率多孔材料高分子量聚乙烯基老化凝胶溶剂置换聚合物聚甲基热导率增强体配制无毒老化环保应用

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