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[发明专利]一种小型碱性水电解制氢装置及方法-CN202310506556.7在审
发明人：唐阳;万平玉;滕徽;娄炜浩;陈慧芳;赵泽民;付玉凤 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： C25B9/19 文献下载
摘要：本发明公开一种小型碱性水电解制氢装置及方法，该装置主要部件包括电解槽、电源、三室分隔的气液分离器、循环泵、换热器、循环泵、管路、水箱和补水泵；电源施加一定电流或电压开始电解后，将电解槽阳极排出的阳极液、氧气和阴极排出的氢气、阴极液分别通入三室分离器的第一室和第二室；分离氧气后的阳极液，通过第一室和第三室的金属隔网进入第三室；分离氢气后的阴极液，通过第二室和第三室的金属隔网进入第三室；第三室混合的液体进入换热器，然后通过循环泵打入电解槽实现电解液循环。该装置及方法简化了碱性水电解制氢的气液分离器、接头、外部管路数量，减少了高温碱液泄露位点，是一种适合实验室使用的小型碱性水电解制氢装置及方法。
一种小型碱性水电解制氢装置方法

[发明专利]一种具有镍铁缓冲层的负载型析氧电极及其制备方法与应用-CN202210067296.3在审
发明人：唐阳;吕锡嘉;万平玉;姜苏青;张俊伟;张树川;张锦鹏;庄姝娴;杨鑫 -专利权人：青岛绿色发展研究院有限公司
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： C25B11/031 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有镍铁缓冲层的负载型析氧电极及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：电化学刻蚀负载镍铁钼前驱体的金属基底，得到具有镍铁缓冲层的金属基底；再进行电化学沉积金属氢氧化物，得到所述具有镍铁缓冲层的负载型析氧电极。本发明通过先在金属基底上构建具有高镍铁容量、高比表面积及多孔微米柱状阵列结构的镍铁缓冲层后，再进行电化学沉积金属氢氧化物，避免金属氢氧化物直接负载在金属基底上带来的析氧反应活性位点有限，析氧活性和稳定性差等缺陷，使得到的具有镍铁缓冲层的负载型析氧电极具有高的析氧活性及稳定性。
一种具有缓冲负载型析氧电极及其制备方法应用

[发明专利]一种离子膜电解磷酸盐制备不同pH磷酸缓冲溶液的方法-CN202310037523.2在审
发明人： 万平玉;谷英花;唐阳;秦志伟;谢鳌;王洪超;郭晓宁;赵泽民;严睿 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： C25B1/22 文献下载
摘要：一种离子膜电解磷酸盐制备不同pH磷酸缓冲溶液的方法，该方法所用电解槽含有阳极和阴极两个极室，两极室间用阳离子交换膜隔开，阳极室中通入一定浓度的K3PO4或Na3PO4溶液，阴极室中补加水或稀KOH或NaOH溶液，施加电流后，阳极发生析氧反应的同时产生H+，产生的H+与阳极电解液中的PO3‑4结合形成HPO2‑4或进一步形成H2PO‑4或H3PO4。通过控制电解过程中施加的电量，结合阳极液罐中在线pH计测量值，得到所需pH值的磷酸缓冲溶液。该方法通过电解廉价的磷酸盐实现在线生产所需pH的磷酸缓冲溶液，同时，电解过程产生的氢气也可以作为绿色能源。
一种离子电解磷酸盐制备不同 ph 磷酸缓冲溶液方法

[发明专利]一种提高镍基析氢电极性能的方法及其在碱性电解制氢中的应用-CN202211677669.5在审
发明人：唐阳;程林亭;万平玉;陈咏梅;许立坤;谢鳌;张洳菲;王洪超 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： C25B11/075 文献下载
摘要：本发明涉及氢能技术领域，提供了一种提高镍基析氢电极性能的方法及其在碱性电解制氢中的应用。本发明提供的提高镍基析氢电极性能的方法是：将镍基析氢电极在含有高价金属(M，为铬、钼、铌、钨中一种或两种)的含氧酸盐以及镍盐、氯化盐的混合溶液中进行电化学氧化还原处理，在镍金属上改性负载了NiMOx复合氧化物前驱体层，然后在含有碳氢氮元素的气体中进行高温还原、氮化、碳化反应，得到负载有NiMNC高活性析氢催化剂的镍基析氢电极。该方法简单易行，能够大幅度提高镍基金属电极的析氢性能，有助于提高碱性电解制氢装备在同等制氢电耗下的产氢速率，降低制氢成本。
一种提高镍基析氢电极性能方法及其碱性电解中的应用

[发明专利]一种电缆结构铁镍铬双功能电极材料及其制备方法-CN202211678355.7在审
发明人：唐阳;白智群;万平玉;谢鳌;张洳菲;程林亭;陈咏梅;苗津源;周莉莉 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： C25B11/075 文献下载
摘要：本发明涉及氢能技术领域，提供一种电缆结构铁镍铬双功能电极材料及其制备方法。该电缆结构铁镍铬双功能电极材料，其特征是以铁网的骨架为内芯，在铁骨架上是紧密结合的镍以及镍铬双金属复合外层，外层中镍含量在60％以上。该材料内芯采用铁材质降低了成本，同时镍铬外层也提高了材料的耐腐蚀性能，避免了铁与电解液直接接触减少了铁在高温强碱性下的溶出。该材料作为电解水电极，具备对析氧反应、析氧反应双功能电催化性能。该电缆结构电极材料的通过以下方法制备，首先将铁网进行碱性除油、酸洗除氧化物和预镀镍层，然后在含有一定浓度的镍盐和铬盐中进行电镀，最后在含有微量氢气的惰性气体中进行程序升温热处理，得到铁镍铬三元金属电缆结构复合材料。
一种电缆结构铁镍铬双功能电极材料及其制备方法

[发明专利]一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法-CN202310037653.6在审
发明人：庞然;张锦鹏;唐阳;万平玉;庄姝娴;陈咏梅;陈慧芳;马庆德 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： C25B11/091 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法，涉及电解水制氢领域。该电极由导电基底和脱除高价金属后的镍铁羟基氧化物组成。该方法通过镍盐、铁盐和高价金属M盐(M＝铬、钼、钨)的水热反应，在导电基底上原位生长出镍铁M复合氧化物，然后通过电化学方法，施加正电位阳极氧化过程脱除镍铁M复合氧化物中的高价金属M元素，进而实现镍铁复合氧化物晶相和价态改变，形成镍铁羟基氧化物析氧电极。在本发明中，水热生成的镍铁M复合氧化物为形成镍铁羟基氧化物提供了镍铁元素库，并在脱除高价金属元素后暴露出大量析氧活性位点，形成了富缺陷、高活性镍铁羟基氧化物析氧电极，可用于电解水制氢领域。
一种羟基氧化物电极及其制备方法

[发明专利]一种镍铁磷钨电极材料及其制备方法-CN202211680496.2在审
发明人：唐阳;滕徽;万平玉;陈咏梅;杨晓进;程金璐;谷英花;郭晓宁;陈慧芳 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： C25B11/091 文献下载
摘要：本发明提供一种镍铁磷钨电极材料及其制备方法。该高稳定性铁镍磷钨电极材料，其特征是以镍铁网为基材，镍铁表面原位负载了镍铁的磷酸盐、钨酸盐、氢氧化物的催化‑保护复合层。该镍铁磷钨电极材料的通过以下方法制备，首先将镍铁网基材进行碱性除油、酸洗除氧化物，然后在含有一定浓度的磷酸钾、钨酸钠和氢氧化钾溶液中进行电化学极化处理得到表面负载有难溶钨酸盐、磷酸盐以及氢氧化物的复合层。该材料表明经电化学处理形成的镍铁氢氧化物提高了电催化析氧活性，而难溶的钨酸盐、磷酸盐提高了材料的耐腐蚀性能，尤其是避免了铁与镍的溶出。该材料作为电解水电极析氧电极，具备电催化活性高、稳定性好的优点。
一种镍铁磷钨电极材料及其制备方法

[发明专利]多孔锌锡双金属氧化物及其制备方法和应用-CN202111576443.1有效
发明人：杨晓进;刘建奇;唐阳;万平玉 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： C25B1/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种多孔锌锡双金属氧化物及其制备方法和应用，S1、将六水合硝酸锌、二水合氯化亚锡和模板溶解在甲醇并超声；S2、取碱性物质溶解在甲醇中，配置0.5mol/L碱液；S3、用将S2的碱液逐滴加入S1的溶液并不断搅拌，将溶液的pH调至7‑9，继续搅拌1‑2h；S4、将混合液倒入水热反应釜内衬中，之后放入马弗炉进行水热反应；离心、用去离子水和乙醇洗涤三次后得到初级产物；真空干燥；S5、放在马弗炉中煅烧。本发明获得的多孔锌锡双金属氧化物，作为电催化二氧化碳还原为碳一产物的催化剂，具有极高的比表面积，二氧化碳电催化还原为碳一产物的法拉第效率，材料的稳定性好。
多孔双金属氧化物及其制备方法应用

[发明专利]电化学解聚木质素的方法-CN202011615013.1有效
发明人：陈咏梅;薛爱国;蒋皓珉;唐阳;孙艳芝;万平玉 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： C25B3/07 文献下载
摘要：本发明涉及电化学解聚木质素的方法，其包括，采用氧气还原反应电极作为阴极，采用离子液体或者离子液体与有机溶剂的混合物作为支持电解质进行电化学反应步骤，所述氧气在所述阴极发生1电子还原或2电子还原。本发明的电化学解聚木质素的方法通过采用本发明的电化学解聚木质素的方法，采用离子液体或者离子液体与有机溶剂的混合物作为电化学体系的支持电解质，并且采用氧气发生1电子还原或2电子还原的氧气还原反应电极作为阴极，能够获得提高电化学解聚木质素的效率的技术效果。
电化学解聚木质素方法

[发明专利]一种包覆纳米金属粒子的碳材料无溶剂研磨制备方法及制得的碳材料-CN202110420071.7在审
发明人：唐阳;陶荷梁;万平玉;谢鳌;汪杰;王子翔 -专利权人：安庆北化大科技园有限公司;北京化工大学
申请日： 2021-04-19 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开一种包覆纳米金属粒子的碳材料无溶剂研磨制备方法，涉及碳材料技术领域，是基于现有的碳材料的制备方法复杂、制备成本高的问题提出的。以廉价的葡萄糖、双氰胺、硫脲、非贵金属盐为原料，仅需通过机械手段如球磨机进行物理混合得到前驱体，经热处理碳化、洗涤、干燥后得到包覆过渡金属(单金属和双金属)粒子的碳材。本发明还提供上述制备方法制得的包覆纳米金属粒子的碳材料。本发明方法采用的一种无溶剂法，无需进行材料的前处理，仅靠研磨或球磨手法，极大的降低了材料工业化的难度，能有效提高过渡金属纳米粒子在碳材料上的分散度。
一种纳米金属粒子材料溶剂研磨制备方法

[发明专利]一种实现制氢、有机物氧化、二氧化碳吸收-解吸和氢氧化物再生的方法和系统-CN202110911758.0有效
发明人：唐阳;万平玉;杨晓进;邵明飞;白智群 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： C25B1/01 文献下载
摘要：本发明涉及电化学产氢技术领域，提供了一种实现制氢、有机物氧化、二氧化碳吸收‑解吸和氢氧化物再生的方法和系统，本发明以含碳酸盐和水溶性有机物的水溶液为阳极进液，以水或氢氧化物溶液为阴极进液进行电解，在阳极产生增值氧化物、碳酸氢盐和CO2，在阴极产生氢气和氢氧化物；将阳极出液中的增值氧化物分离，剩余溶液热处理得到碳酸盐溶液和CO2；阴极出液部分作为阴极进液回流，部分作为吸收液捕集低浓度CO2。本发明的方法能够实现制氢、有机物氧化、二氧化碳捕集‑解吸和氢氧化物再生的电化学耦合，在得到氢气的同时还能得到增值氧化物、实现二氧化碳捕集‑解吸和氢氧化物再生，降低氢气的综合制备成本，实现电解过程的多功能化。
一种实现有机物氧化二氧化碳吸收解吸氢氧化物再生方法系统

[发明专利]一种MOF衍生碳与蜂窝状多孔碳复合材料的制备方法-CN201910612380.7有效
发明人：唐阳;邰雪峰;万平玉;谢鳌;陈咏梅;杨海超;王力南;熊海浪;陶荷梁 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2019-07-05 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H01M4/96 文献下载
摘要：本发明提供一种MOF衍生碳与蜂窝状多孔碳复合材料的制备方法，首先制备三维蜂窝状多孔碳材料，然后在其上原位负载MOF，最后通过高温热解碳化MOF得到了负载了MOF衍生碳的蜂窝状多孔碳复合材料。该方法以廉价的葡萄糖、双氰胺、非贵金属盐、二甲基咪唑为原料，具备成本低的优势；该方法制备的复合材料能够利用蜂窝状多孔碳材料的空间结构优势，结合孔壁上负载的MOF衍生碳，通过MOF中的金属离子以及有机配体的种类的调控，向多孔材料中引入多种金属与非金属掺杂位点，有助于提高复合材料的在电化学反应中的反应活性与传质优势。
一种 mof 衍生蜂窝状多孔复合材料制备方法

[发明专利]一种一体化复合膜及其制备方法和在碱性水解制氢中的应用-CN202210865983.X在审
发明人：唐阳;娄炜浩;谢鳌;万平玉;杨晓进;程林亭;滕徽;张洳菲;白智群;苗津源 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： C25B13/02 文献下载
摘要：本发明涉及氢能技术领域，提供了一种一体化复合膜及其制备方法和在碱性水解制氢中的应用。本发明提供的复合膜包括隔膜层、阳极催化层、析氢阴极催化层以及阳极导电网、阴极导电网，其中两个催化层是通过浆料附着在隔膜层两侧后经热压法制备得到，能够与隔膜层形成相互紧密融合的一体化结构，减小接触电阻；阳极催化层和析氢阴极催化层的孔径均大于隔膜层孔径，且阳极催化层和析氢阴极催化层的孔径由内向外逐渐增大，有助于引导气体向膜外侧扩散，减少气体跨膜和气宿现象。本发明提供的复合膜具备电子传导、电催化阴极析氢和阳极氧化以及离子传导一体化的功能和结构，能够提高大电流密度工作性能，有助于提高电解装备产氢速率，降低成本。
一种一体化复合及其制备方法碱性水解中的应用

[发明专利]一种用于水体杀菌消毒的电化学装置及方法-CN202110114109.8有效
发明人：唐阳;万平玉;冯琳铄;陈明菲;白智群;杨晓进;刘佳;陈咏梅 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： C02F1/467 文献下载
摘要：本发明公开一种用于水体杀菌消毒的电化学装置及方法，涉及水质安全和消毒杀菌技术领域。采用微米级或纳米级钛黑颗粒，以多孔钛网为基体，通过涂覆和滚压形成孔径为50nm～5um的多孔钛黑电极。装置中水流上游采用孔径＜5um的大孔钛黑电极，下游采用孔径小于1um的小孔钛黑电极，两个电极之间距离不超过1mm并填充隔膜防止短路。在两电极上施加周期性切换极性的1～8V电压，水体依次通过大孔电极、大孔隔膜、小孔电极和小孔隔膜，基于多孔电极界面的高强度电场、短路效应、活性氧、活性氢对透过水体进行原位高效杀菌消毒。本发明的有益效果在于：杀菌高效无残留、能耗低、无外加电解质、使用寿命长，在水体消毒杀菌领域具有显著的应用价值。
一种用于水体杀菌消毒电化学装置方法

[发明专利]一种实现储氢小分子制氢同时输出电能的方法-CN201811069801.8有效
发明人：唐阳;万平玉;庄姝娴;刘佳;汪杰;王力南;谢鳌;陈宇;仝思远 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2018-09-13 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： H01M8/0606 文献下载
摘要：本发明提供一种实现储氢小分子制氢同时输出电能的方法，其特征是：在电化学反应器中，活性阳极发生储氢小分子的氧化，活性阴极发生析氢反应产出氢气，并且活性阴极反应的电位高于阳极反应100 mV以上，电化学反应器向外可控输出氢气同时高效输出电能。本发明在应用于面向军事、应急、燃料电池行业所需的制氢技术时具有可控、高效产能的特点。
一种实现储氢小分子同时输出电能方法

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