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[发明专利]一种中熵钙钛矿载氧体及其制备方法和应用-CN202211219979.2在审
发明人： 巩金龙;张先华;裴春雷;赵志坚;姚娴;刘一帆 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： C01G51/00 文献下载
摘要：本发明属于载氧体技术领域，公开了一种中熵钙钛矿载氧体及其制备方法和应用，以金属硝酸盐为原料配制成水溶液、以氨水、氢氧化化钠水溶液或碳酸钠水溶液为沉淀剂，在9.5～10.5的pH值条件下进行共沉淀反应，得到氢氧化物前驱体；经过搅拌、静置、洗涤、干燥和焙烧得到La3CoMnAlO9中熵钙钛矿载氧体；该制备方法简单、容易操作、合成条件易控制，能够实现批量生产；利用所得该载氧体在流化床中进行化学链甲烷重整制氢反应，在甲烷还原阶段可实现甲烷高效转化，同时该载氧体被还原成低价态；而被还原后的载氧体在氧化阶段可以被水蒸气氧化成高价态，获得部分晶格氧，同时产生氢气，随后被空气进一步氧化，实现载氧体的循环再生。
一种中熵钙钛矿载氧体及其制备方法应用

[发明专利]氮掺杂碳纳米管负载的碳化钼催化剂及其制备方法和应用-CN202211445010.7在审
发明人： 巩金龙;张蒙蒙;张恭;王拓;张鹏 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： C25B3/26 文献下载
摘要：本发明属于电催化二氧化碳还原电极技术领域，公开了一种氮掺杂碳纳米管负载的碳化钼催化剂及其制备方法和应用，该催化剂为氮掺杂的碳纳米管表面均匀负载有3‑10nm粒径的β‑Mo2C颗粒；制备过程为先将碳纳米管在特定的温度和时间下用过量的浓硝酸处理，将处理后的碳纳米管与过量的氮源混合均匀，惰性气氛下以特定温度和时间焙烧，得到氮掺杂碳纳米管；进一步以钼酸铵与氮掺杂碳纳米管通过浸渍和煅烧得到Mo2C/N‑CNT。本发明利用催化剂的sp态参与调变中间体的吸附强度和吸附构型，促进反应中间体以氧键合形式吸附在催化剂表面，在CO2还原制甲醇中应用表现出优良的二氧化碳还原制甲醇性能。
掺杂纳米负载碳化催化剂及其制备方法应用

[发明专利]三钙钛矿型复合金属氧化物载氧体及其制备方法和应用-CN202211219980.5在审
发明人： 巩金龙;张先华;裴春雷;赵志坚;姚娴;刘一帆 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：本发明属于载氧体技术领域，公开了一种三钙钛矿型复合金属氧化物载氧体及其制备方法和应用，该载氧体为三钙钛矿结构，其通式为A3B’B”B”’O9；其中A离子为La，B’离子为Fe，Co或Ni，B”离子为Mn，B”’离子为Al；该载氧体采用溶胶凝胶法制备：首先，以硝酸镧、硝酸铁(或硝酸钴或硝酸镍)、硝酸锰水溶液和硝酸铝为前驱体，与络合剂配成水溶液；然后蒸发去除水分，透明的溶胶转变成粘稠的凝胶；经过老化、焙烧，制得具有三钙钛矿结构的复合金属氧化物载氧体。本发明制备的三钙钛矿载氧体在化学链甲烷重整制氢过程中具有高甲烷活性，高氢气纯度和良好的结构循环稳定性。
三钙钛矿型复合金属氧化物载氧体及其制备方法应用

[发明专利]双钙钛矿型金属复合氧化物载氧体及其制备方法和应用-CN202211220017.9在审
发明人： 巩金龙;张先华;裴春雷;赵志坚;姚娴;刘一帆 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： C01G49/00 文献下载
摘要：本发明属于载氧体技术领域，公开了一种双钙钛矿型金属复合氧化物载氧体及其制备方法和应用，该载氧体为双钙钛矿结构，其通式为La2B’MnO6，B位同时含有B’和Mn两种不同的金属离子；其中，B’离子为Fe，Co或Ni；其制备方法采用溶胶凝胶法或共沉淀法。本发明分别将不同的B位离子嵌入ABO3钙钛矿晶格，形成La2B’MnO6(B’＝Fe，Co，Ni)双钙钛矿结构。在保证载氧体具有较高结构稳定性的前提下，同时调变其表面反应活性位和体相氧传输能力，制备循环稳定性好、氢气收率高的载氧体。利用该载氧体进行甲烷化学链重整制氢反应，可实现较高甲烷转化率、较高氢气纯度。
双钙钛矿型金属复合氧化物载氧体及其制备方法应用

[发明专利]一种钙钛矿型复合金属氧化物载氧体及其制备方法和应用-CN201911070758.1有效
发明人： 巩金龙;王宗宝;张先华;苏迎辉;刘蕊;肖海成;王林;王奕然;李庆勋 -专利权人：天津大学;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院
申请日： 2019-11-05 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B01J23/83 文献下载
摘要：本发明属于载氧体技术领域，公开了一种钙钛矿型复合金属氧化物载氧体及其制备方法和应用，该载氧体为钙钛矿结构，其通式为La1‑xCexFeO3，0＜x≤1；其采用溶胶凝胶法制备：首先以硝酸镧、硝酸铈、硝酸铁为前驱体，与络合剂配成溶液；然后蒸发去除水分，由透明的溶胶转变成粘稠的凝胶；经过老化、焙烧，制得具有钙钛矿结构的复合金属氧化物载氧体。利用该载氧体进行化学链甲烷重整反应，可实现高活性、高选择性的将甲烷部分氧化制合成气，同时该载氧体被还原成低价态，而被还原后的载氧体可以和二氧化碳或者水蒸气反应被氧化成高价态，重新获得晶格氧，实现载氧体的循环再生，同时将二氧化碳转化成一氧化碳或者将水蒸气转化成氢气。
一种钙钛矿型复合金属氧化物载氧体及其制备方法应用

[发明专利]一种负载型铁钨双金属复合氧化物及其制备方法和应用-CN201911071309.9有效
发明人： 巩金龙;刘蕊;王宗宝;张先华;苏迎辉;王林;王奕然;肖海成;李庆勋 -专利权人：天津大学;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院
申请日： 2019-11-05 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B01J23/888 文献下载
摘要：本发明属于金属复合氧化物技术领域，公开了一种负载型铁钨双金属复合氧化物及其制备方法和应用，该催化剂是在惰性氧化物载体上均匀负载有FexWOy，0＜x≤2，3＜y≤6；其制备方法为将超声溶解完全后的前驱体溶液采用等体积浸渍法，浸渍到惰性氧化物载体上，超声至完全均匀；之后干燥、焙烧得到负载型铁钨双金属复合氧化物；本发明适用于甲烷等燃料的化学链自热气化、重整直接制合成气等领域，一方面可以将还原过程中吸收的热量与氧化过程中放出的热量进行耦合，实现自热重整，减少能耗；另一方面采用载氧体中的晶格氧为氧物种的来源，可以提高对合成气的选择性，增加对合成气的收率，同时可以避免空气与甲烷直接接触引起爆炸的危险。
一种负载型铁钨双金属复合氧化物及其制备方法应用

[发明专利]薄膜电极碱性光电解水催化剂及其制备方法和应用-CN202010838960.0有效
发明人： 巩金龙;李慧敏;王拓;陈赛;王雅男 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-08-19 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B01J23/89 文献下载
摘要：本发明属于半导体电极技术领域，公开了一种薄膜电极碱性光电解水催化剂及其制备方法和应用，先在薄膜电极表面依次沉积Pt、Ni两种金属纳米层，然后通过焙烧和原位电化学氧化在薄膜电极表面制备出PtNi/Ni(OH)2，得到薄膜电极表面附着有PtNi合金纳米层，并且PtNi合金纳米层表面附着有无定形Ni(OH)2的目标催化剂，该催化剂可应用于光电化学池中光解水制氢，在碱性环境下光电解水制氢表现出极高的反应效率。本发明的催化剂在碱性溶液中具有高反应活性、高稳定性、低贵金属Pt用量，能够提高碱性光电解水制氢效率，同时其制备方法简单易行，可控性强，可实现大规模生产。
薄膜电极碱性电解水催化剂及其制备方法应用

[发明专利]PN结型硅电极及其制备方法、光电阴极和应用-CN202011080074.2有效
发明人： 巩金龙;吴波;王拓;刘斌;李慧敏;汪怀远 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-10-10 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C25B1/04 文献下载
摘要：本发明属于半导体电极技术领域，公开了一种PN结型硅电极及其制备方法、光电阴极和应用，先在PN结型硅的N型硅表面自组装疏水有机硅烷层，而后在疏水有机硅烷层上沉积亲水铝氧化物层；由此构建两性薄膜保护的PN结型硅电极；其亲水铝氧化物层表面负载Pt助剂即构成硅基半导体PN结光电阴极，该光电阴极应用于光电化学池光解水制氢中。本发明首先通过在Si基底进行疏水有机硅烷层的自组装，来提升电极稳定性；然后沉积亲水铝氧化物层来消除疏水保护层引入的气泡问题；使用有机物代替了之前具有光寄生吸收或者导电性差等缺陷的无机保护层材料，并且使用旋涂等简单的方式引入保护层，减少了之前制备致密无机薄膜对无尘条件的要求。
pn 结型硅电极及其制备方法光电阴极应用

[发明专利]改性六方氮化硼、水性抗氧防腐涂层及其制备方法-CN202110946758.4有效
发明人：汪怀远;王宵;朱艳吉;王拓;巩金龙 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： C09C1/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种改性六方氮化硼、水性抗氧防腐涂层及其制备方法，其中的改性六方氮化硼，其特征在于，包括功能碳纳米颗粒；所述功能碳纳米颗粒，是经硅烷偶联剂改性的碳纳米颗粒；所述碳纳米颗粒，是柠檬酸与乙二胺经水热合成反应的产物；所述水性抗氧防腐涂层包括所述的改性六方氮化硼；解决现有六方氮化硼容易在水性树脂基质中团聚以致影响水性涂料涂层防腐性能，及现有水性防腐涂料在苛刻的氧腐蚀环境下对腐蚀性介质的屏蔽能力较差以致防腐性能不佳的问题。
改性氮化水性防腐涂层及其制备方法

[发明专利]封装Pd基合金的分子筛催化剂及其制备方法和应用-CN202011528362.X有效
发明人： 巩金龙;王帅;赵志坚;裴春雷 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： B01J29/74 文献下载
摘要：本发明属于分子筛催化剂技术领域，公开了一种封装Pd基合金的分子筛催化剂及制备方法和应用，该分子筛催化剂包括方钠石分子筛，方钠石分子筛内部封装有PdM纳米合金颗粒；首先制备方钠石分子筛，然后浸渍负载Pd金属以及M金属前驱体，焙烧还原形成浸渍负载纳米合金颗粒的分子筛催化剂；然后将其与硅铝溶胶溶液混合均匀，搅拌混合均匀并蒸干，之后再加入乙二醇研磨至均匀糊状，进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，焙烧，还原后得到该催化剂；该分子筛催化剂在乙炔选择性加氢反应中应用，可以避免过度加氢过程，具有较高的乙炔转化率和乙烯选择性。
封装 pd 合金分子筛催化剂及其制备方法应用

[发明专利]复合氧化物负载的Pd基催化剂及其制备方法和应用-CN201910424660.5有效
发明人： 巩金龙;宋继民;慕仁涛;赵志坚;曾亮 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-05-21 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： B01J23/60 文献下载
摘要：本发明属于负载型催化剂技术领域，公开了一种复合氧化物负载的Pd基催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以ZnO‑xAl复合氧化物为载体，Pd为活性组分，Al作为结构助剂；制备时，采用共沉淀法合成ZnO‑xAl复合氧化物载体，再采用沉积沉淀法引入活性组分Pd，干燥焙烧，得到Pd/ZnO‑xAl催化剂。本发明催化剂适用于二氧化碳加氢制甲醇反应，以Pd为活性组分，相比于未改性的Pd系催化剂具有CO2转化率高，甲醇收率高的特点。
复合氧化物负载 pd 催化剂及其制备方法应用

[发明专利]丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统和工艺-CN202210142966.3在审
发明人： 巩金龙;秦健;裴春雷;陆振谱;孙国栋 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： C01C1/04 文献下载
摘要：本发明属于石油化工技术领域，公开了一种丙烷脱氢与化学链燃烧以及合成氨耦合系统和工艺，通过对丙烷脱氢反应副产氢气和化学链燃烧副产氮气与下游合成氨反应的耦合，能够在生产高质量丙烯产物的同时联产液氨。丙烷脱氢反应分离出的含氢尾气只需经简单的变压吸附过程就可以获取高纯度氢气，可以避免化石燃料制氢等繁琐的生产过程，操作工艺更为简单；同时化学链燃烧技术通过两步完成燃料的间接燃烧，避免了二氧化碳的捕集过程，同时也会副产大量高纯度的氮气，避免空分制取氮气的过程。本发明避免了化石燃料制氢以及空分制取氮气设备的使用，也减少化石燃料的使用，提高能量利用效率，降低设备投资和运行成本，减少建设用地，装置经济效益更好。
丙烷脱氢化学燃烧以及合成氨耦合系统工艺

[发明专利]一种基于Cu和MgO的双功能催化剂及制备方法和应用-CN201910957763.8有效
发明人： 巩金龙;李洪芳;裴春雷;王拓 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-10-10 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： B01J23/72 文献下载
摘要：本发明属于过渡金属助剂改性催化剂技术领域，公开了一种基于Cu和MgO的双功能催化剂及制备方法和应用，该催化剂以Al2O3为载体，Al2O3载体上均匀分散有MgO颗粒，部分Cu以离子掺杂的形式存在于MgO颗粒的晶格中，其余Cu以金属颗粒形式均匀分散在催化剂表面；制备过程采用溶胶凝胶的合成方法，将含有Cu、Mg、Al三种金属离子和无水柠檬酸的盐溶液在水浴中搅拌至凝胶，随后高温干燥、焙烧、还原得到目标催化剂。本发明促进了Cu、Mg、Al三种元素的均匀分散，且铜有两种形式并起到不同的作用；因此制备的双功能催化剂抗烧结性能强，吸收性能良好，具有高活性、高稳定性，可以应用于吸收增强式甲醇蒸汽重整反应。
一种基于 cu mgo 功能催化剂制备方法应用

[发明专利]机器学习加速的表面催化结构全局优化的混合进化方法-CN202210405707.5在审
发明人： 巩金龙;赵志坚;石向成;吴仕灿 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G16C20/10 文献下载
摘要：一种机器学习加速的表面催化结构全局优化的混合进化方法，引入遗传算法和差分算法协同的混合进化算法。在生成结构时，部分结构用遗传算法(交叉操作)生成，部分结构用差分算法(差分操作)生成。相对单一使用遗传算法或进化算法，本发明提出的混合进化算法在对于处理原子数较多的表面催化结构时，效果更好。本发明引入使用机器学习领域中的高斯过程回归模型，通过建立结构的原子坐标和其能量的对应关系，构建(高斯)后验分布，实现在势能面上有针对性地采样，增强优化过程的效率。
机器学习加速表面催化结构全局优化混合进化方法

[发明专利]丙烷脱氢与合成氨耦合系统和工艺-CN202210143377.7在审
发明人： 巩金龙;秦健;裴春雷;陆振谱;孙国栋 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： B01J19/00 文献下载
摘要：本发明属于石油化工技术领域，公开了一种丙烷脱氢与合成氨耦合系统和工艺，通过对丙烷脱氢反应副产氢气和合成氨反应需要高纯度氢气作为原料的耦合，能够在生产高质量丙烯产物的同时联产液氨；丙烷脱氢反应分离出的含氢尾气只需要经过简单的变压吸附过程就可以获取高纯度氢气，相比于传统的合成氨工艺技术可以避免化石燃料制氢等繁琐的生产过程，操作工艺变得更为简单；并且避免了化石燃料制氢设备的使用，也减少化石燃料的使用，提高能量利用效率，降低设备投资和运行成本，减少建设用地，装置经济效益更好。
丙烷脱氢合成氨耦合系统工艺