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[发明专利]一种双选择性辐射制冷材料及其制作方法-CN202310748024.4在审
发明人： 张如范;吴学科;赵思名;李然 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： C08L59/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种辐射制冷材料及其制作方法。该辐射制冷材料包括聚甲醛和聚四氟乙烯，且其特征是在第一大气窗口波段(8μm至13μm)和第二大气窗口波段(16μm至25μm)均可选择性地发射红外线，即在两个大气窗口波段均具有高的选择性热发射率，是一种双选择性热发射体。这种热发射体可以在排除大气寄生热的同时，通过两个大气窗口向外太空散热，从而在零耗能的情况下体现出出色的制冷性能。该辐射制冷材料可以通过纺丝法、溶液法和热压法等方式制备，兼具高抗拉强度、高耐紫外线和高环境稳定性等优点。其应用领域较为广泛，可以用作建筑外层材料、防晒车盖、遮阳伞、防晒服、特殊工种作业服等多种领域中。
一种选择性辐射制冷材料及其制作方法

[发明专利]V2-CN202310491325.3在审
发明人： 张如范;王宝顺 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： C01G31/02 文献下载
摘要：本发明公开了V2O5基电致变色材料及其制备方法和电致变色器件。制备V2O5基电致变色材料的方法包括：(1)将钒盐与极性溶剂进行混合处理，以便得到钒盐溶液；(2)将钒盐溶液进行加热处理，以便得到V2O5基前驱体；(3)将V2O5前驱体在含氧气氛下进行退火处理，以便得到V2O5基电致变色材料，其中，步骤(3)中，退火处理的温度为150℃～500℃。该方法不仅操作简便，设备简单，易于大规模生产及应用，而且制备得到的V2O5基电致变色材料具有较好的可迁移性，应用范围广泛，可以在较小电压下通过改变电压实现多种颜色的可逆变化。
base sub

[发明专利]提高碳纳米管纯度的方法及碳纳米管和用途-CN202310532739.6在审
发明人： 张如范;姜沁源;汪菲 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： C01B32/17 文献下载
摘要：本发明公开了提高碳纳米管纯度的方法及碳纳米管和用途，该方法包括：在含氢气氛下，对碳纳米管的生长基底进行第一加热处理；在氧化气氛下，对基底和在基底上生长的碳纳米管进行第二加热处理，以便得到纯化后的碳纳米管。该方法工艺过程简单，可操作性强，有利于提高碳纳米管的纯度，进而充分体现碳纳米管的本征性能，为超强超韧纤维、碳基芯片等未来高端应用奠定材料基础。
提高纳米纯度方法用途

[发明专利]一种结构色碳纳米管集合体材料及其制备方法-CN202111397043.4有效
发明人： 张如范;陈凤翔;黄娅;张世亮;李润 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： C01B32/168 文献下载
摘要：本申请公开了一种结构色碳纳米管集合体材料及其制备方法，所述材料包括碳纳米管，所述碳纳米管表面覆有膜结构，所述膜结构为单一薄膜或复合薄膜；所述单一薄膜为一层基膜组成；所述复合薄膜为两层以上的基膜组成；所述膜结构与所述碳纳米管被设置为由外至内折射率由大到小，或，所述复合薄膜中的全部基膜被设置为由外至内折射率由大到小。本申请利用光在集合体材料和膜材料界面间的干涉，实现碳纳米管集合体材料的结构生色，所制备的集合体材料不仅颜色艳丽，色彩饱和度高，而且色泽维持持久性和耐环境服役性能好。
一种结构纳米集合体材料及其制备方法

[发明专利]一种钨单原子修饰的仿生W18-CN202110721751.2有效
发明人： 张如范;黄娅;王宝顺;贾希来 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C01G41/02 文献下载
摘要：本申请公开一种钨单原子修饰的仿生W18O49/TiO2多级结构材料及其制备方法，对于该多级结构材料，所述氧化钨负载在二氧化钛纳米纤维表面，并与所述二氧化钛纳米纤维形成异质结；所述氧化钨和所述氧化钛的异质结结构处存在钨单原子层；所述W的原子数百分比为1％至10％，所述Ti的原子数百分比为20％至80％。本申请的复合电致变色材料主要原料价格低廉，制备工艺较简单，较易控制。该复合电致变色材料的循环稳定性优异，颜色对比度明显，性价比高。
一种原子修饰仿生 base sub 18

[发明专利]一种聚甲醛纤维在室内和室外环境人体辐射制冷中的应用-CN202211275881.9在审
发明人： 张如范;吴学科;张文硕;姜沁源 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： D01F6/76 文献下载
摘要：本申请公开了一种聚甲醛纤维在室内和室外环境人体辐射制冷中的应用。所述聚甲醛纤维的直径分布在200nm至2500nm。通过静电纺丝、熔融纺丝、湿法纺丝、凝胶纺丝等多种纺丝方法得到的聚甲醛纤维还兼具高强度、高柔性等优点，制备过程具有：操作简便，设备简单，可实现材料微观结构的精细调控，易于大规模拓展等优点。
一种甲醛纤维室内室外环境人体辐射制冷中的应用

[发明专利]一种超长碳纳米管的超高产率制备方法-CN202211361272.5在审
发明人： 张如范;姜沁源;汪菲;李润 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： C01B32/162 文献下载
摘要：本申请公开了一种超长碳纳米管的超高产率制备方法。所述方法包括，在反应器中设置基底，向反应器内通入混合气体1，以将所述反应器内的空气置换为所述混合气体1，并升高所述反应器内的温度直至达到反应温度，所述混合气体1包括氢气和惰性气氛气体；向所述反应器内持续通入混合气体2以及催化剂溶液，反应得到超长碳纳米管；所述混合气体2包括碳源气体、氢气、所述惰性气氛气体和水蒸汽；所述催化剂溶液包括催化剂前驱体、助催化剂和溶剂。此种超长碳纳米管的超高产率制备方法称为基底拦截导向策略。此方法利用放置在管式炉中的基底将化学气相沉积所产生的漂浮短管拦截并导向，可显著延长碳纳米管的生长时间，使其最终生长为超长碳纳米管。
一种超长纳米高产制备方法

[发明专利]一种双功能氧电催化剂及其制备和应用-CN202011471559.4有效
发明人： 张如范;周晨晖;蒙海兵;韩莹 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： C01G55/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种双功能氧电催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂为A1‑x‑yBxCyO2，其中元素A选自Pt，Ir，Ru，Pd中的一种，元素B和元素C选自Mo，Mn，Fe，Co，Ni，Cu和Zn，任选地，所述元素B与元素C相同；催化剂制备通过以壳聚糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖等为模板，硫脲、氯化铵、尿素、硫酸铵等为气体产生剂得到金属盐负载的三维泡沫，再经过煅烧得到催化剂。本申请提供的制备方法具有简便高效、成本低、环境友好等特点，得到的催化剂具有十分优异的电催化氧还原(ORR)和氧析出(OER)性能，同时在锌空气电池中也表现出优异的性能。
一种功能催化剂及其制备应用

[发明专利]一种电离辐射检测方法和传感器-CN201811149968.5有效
发明人：魏飞;白云祥;张如范;张申力;岳鸿杰 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2020-05-15 - 主分类号： G01T1/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种电离辐射检测方法和传感器，该电离辐射检测方法包括：在基底上设置狭缝，超长碳纳米管通过范德华力粘附在所述基底表面，其中，所述超长碳纳米管跨越所述狭缝；通过自组装方式，在跨越所述狭缝的所述超长碳纳米管上生长纳米颗粒；将粘附在所述基底上的具有所述纳米颗粒的超长碳纳米管置于待检测空间中；通过光学显微镜观测跨越所述狭缝的具有所述纳米颗粒的超长碳纳米管，如果观测到跨越所述狭缝的具有所述纳米颗粒的超长碳纳米管发生断裂，则确定所述待检测空间具有电离辐射。本发明提供的方案有效地提高电离辐射检测的灵敏性。
一种电离辐射检测方法传感器

[发明专利]空气阴极以及微生物燃料电池-CN201510627143.X有效
发明人：张潇源;黄霞;蒂姆-帕特里克·费林格尔;何伟华;梁鹏;张如范;王秋莹;布鲁斯·洛根 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-09-28 - 公布日： 2017-07-28 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明提出了空气阴极以及微生物燃料电池。该空气阴极包括催化剂层，所述催化剂层是由氮掺杂碳形成的；集电层；以及扩散层。由此，可以由该氮掺杂碳为根据本发明实施例的空气阴极提供具有成本低廉并且高效的催化效果，并且该空气阴极在微生物燃料电池的中性体系中也能够发挥较好的效果。
空气阴极以及微生物燃料电池

[实用新型]空气阴极以及微生物燃料电池-CN201520757397.9有效
发明人：张潇源;黄霞;蒂姆-帕特里克·费林格尔;何伟华;梁鹏;张如范;王秋莹;布鲁斯·洛根 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-09-28 - 公布日： 2016-01-20 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本实用新型提出了空气阴极以及微生物燃料电池。该空气阴极包括：催化剂层，所述催化剂层是由氮掺杂碳形成的；集电层；以及扩散层。由此，可以由该氮掺杂碳为根据本实用新型实施例的空气阴极提供具有成本低廉并且高效的催化效果，并且该空气阴极在微生物燃料电池的中性体系中也能够发挥较好的效果。
空气阴极以及微生物燃料电池

[发明专利]一种碳纳米管线轴及其制备方法与编织方法-CN201210229357.8有效
发明人： 张如范;魏飞;宁志远;张莹莹;陈清 -专利权人：清华大学
申请日： 2012-07-03 - 公布日： 2012-12-12 - 主分类号： B82B3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纳米管线轴及其制备方法与编织方法。该制备方法包括如下步骤：（1）将生长于基底上的多壁碳纳米管阵列中的一根多壁碳纳米管的一端固定于一探针上；（2）移动所述探针，将所述多壁碳纳米管外层拉断，继续移动所述探针即可将所述多壁碳纳米管的内层抽出；（3）将所述多壁碳纳米管的内层缠绕在可旋转的转轴上即得所述碳纳米管线轴。将碳纳米管线轴上的碳纳米管的自由端固定于探针上；拉动所述探针，将碳纳米管线轴上的碳纳米管拉出；移动探针，使拉出的碳纳米管在需要构建的图案上进行移动即可实现对碳纳米管线轴的编织。本发明方法摆脱了碳纳米管生长所用的基底对碳纳米管的固定作用，可以实现结构完美、全同手性的超长碳纳米管的可控利用。通过将其缠绕成线轴并进行编织，可以摆脱原位生长法在对碳纳米管进行操纵和转移方面的限制。
一种纳米线轴及其制备方法编织

[发明专利]一种移动恒温区法制备超长碳纳米管的方法-CN201210260099.X有效
发明人： 张如范;魏飞;张莹莹;谢欢欢 -专利权人：清华大学
申请日： 2012-07-25 - 公布日： 2012-11-14 - 主分类号： C01B31/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种移动恒温区法制备超长碳纳米管的方法。包括如下步骤：（1）将碳纳米管生长催化剂负载于基底上，然后将所述基底放置于管式反应器中；（2）将所述管式反应器置于管式炉中，且所述管式炉与所述管式反应器之间可相对移动；（3）向所述管式反应器中通入保护性气体，同时控制所述管式炉使所述管式反应器内的温度升至750~1000°C并恒温1-300min；然后继续升温至900~1100°C，并通入碳源气体，同时控制所述管式炉和管式反应器相对移动，在所述管式反应器内得即到超长碳纳米管。本发明提供的一种移动恒温区法制备超长碳纳米管的方法，可以摆脱管式炉恒温区长度有限的限制，在保证催化剂有活性的前提下制备出长度达到米级甚至公里级的超长碳纳米管。
一种移动恒温法制超长纳米方法

[发明专利]一种特定壁数和直径的碳纳米管的制备方法-CN201210229402.X有效
发明人： 张如范;魏飞;宁志远;张莹莹;陈清 -专利权人：清华大学
申请日： 2012-07-03 - 公布日： 2012-10-31 - 主分类号： C01B31/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种特定壁数和直径的碳纳米管的制备方法。包括如下步骤：（1）在置于设有凹槽的基底上的多壁碳纳米管水平阵列中的跨过所述凹槽悬空生长的碳纳米管上负载标记物；（2）将所述悬空生长的碳纳米管的两端均固定于探针上，然后移动所述探针，当监测到两个所述标记物之间的间距变大时，则所述悬空生长的碳纳米管外壁被拉断，继续移动所述探针即得到脱除外壁的碳纳米管；通过显微镜监测所述拉断过程；（3）重复步骤（2）和步骤（3）即可得到特定壁数和直径的碳纳米管。与现有的制备方法相比，该方法可以在光学显微镜下进行，操作简单，可控性强，并且能够实现厘米级以上长度的多壁碳纳米管内层的连续抽出，对于制备特定壁数和直径的碳纳米管具有重要意义。
一种特定直径纳米制备方法

[发明专利]一种实现一维纳米材料的光学可视化和/或有效标记的方法-CN201210027095.7无效
发明人： 张如范;魏飞;张莹莹;谢欢欢 -专利权人：清华大学
申请日： 2012-02-08 - 公布日： 2012-07-11 - 主分类号： G01N21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现一维纳米材料的光学可视化和/或有效标记的方法。包括如下步骤：将标记物负载在所述一维纳米材料上即能实现对所述一维纳米材料的光学可视化和/或有效标记；所述标记物为氧化钛、氧化硅、氧化锡、氧化钒、氧化锆、氧化铋、氧化铌、氧化锌和氧化银中的一种或多种。本发明提供的方法与现有技术相比，可以非常容易地在光学显微镜甚至用肉眼看到单根的一维纳米材料，并且方法简单，快捷高效，成本低廉，不会影响一维纳米材料的结构，也不会影响其力学、光谱学等性质；且对一维纳米材料的表征测量、一维纳米材料的操纵、纳米器件的构筑等起到很大的辅助作用。
一种实现纳米材料光学可视化有效标记方法

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