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[发明专利]一种钴磷-氧化钴复合电极材料及其应用-CN202310818528.9在审
发明人：张栋铭;孙同;刘有智;张富虎;焦纬洲;祁贵生;袁志国 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种钴磷‑氧化钴复合电极材料及其作为直接硼氢化物燃料电池阳极的应用；首先将导电基底置于含有钴源、氟化铵、尿素的水溶液中进行水热反应；降至室温后用去离子水反复清洗，然后将其置于含有次亚磷酸钠的溶液中进行浸渍；最后在真空环境中高温煅烧，获得导电基底原位负载的钴磷‑氧化钴。本发明提供的电极材料制备方法将磷化过程原本依托于载气与电极表面的接触转换为电极表面原位附着的磷溶液，实现了均匀磷化过程，成本低且易于工业化生产；该材料可以作为直接硼氢化物燃料电池阳极材料。
一种氧化钴复合电极材料及其应用

[发明专利]直接硼氢化钠-顺丁烯二酸燃料电池及其电极的应用-CN202310681789.0在审
发明人：张栋铭;李亚;刘有智;张富虎;孙同;焦纬洲;祁贵生;袁志国 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01M8/1009 文献下载
摘要：本发明公开了一种直接硼氢化钠‑顺丁烯二酸燃料电池（Direct Sodium Borohydride‑Maleic Acid Fuel Cell，DBMAFC）及其电极的应用。用CoMo@NiC2O4/NF阳极和Pb/CP阴极装配直接硼氢化钠‑顺丁烯二酸燃料电池；采用电沉积的方法在泡沫镍上负载镍，然后用草酸刻蚀形成草酸镍，最后将CoMo复合物共沉积到其表面，得到CoMo@NiC2O4/NF电极；采用电沉积的方法在碳纸上负载铅，得到Pb/CP电极。本发明制备的电极材料具有特殊的三维纳米花状结构，提供了丰富的活性位点；在制备电极的过程中均未添加任何有机粘结剂，保证了电极良好的导电性；钼的加入可以使钴的分散性更好，以此暴露更多的活性位点，且利用钴钼之间的协同作用提高NaBH4电氧化性能，使其成为一种非常有应用前景的电极；本发明所需的原材料均可再生，且来源广泛、价格低廉。
直接氢化丁烯燃料电池及其电极应用

[发明专利]一种CFm-CN202310681774.4在审
发明人：张栋铭;王斌;刘有智;祁贵生;焦纬洲;袁志国 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： C25B11/091 文献下载
摘要：本发明公开了一种CFm@NixFey‑P复合材料的制备方法及其在催化尿素电氧化反应中的应用，属于复合材料制备、电催化领域。本发明利用泡沫铜为支撑体，通过化学氧化、还原及电沉积的方式制备了自支撑的CFm@NixFey‑P电极材料；自支撑电极原位生长的方式显著提高了电极材料的物理稳定性和导电性；化学氧化和还原使得泡沫铜（Cu Foam，CF）表面生长出特殊的纳米线状结构，且同时使其具有优异的导电性；电沉积形成的镍铁磷复合物具有较大的比表面积和丰富的活性位点。此外，该复合材料由于Ni、Fe及P间的协同效应，展现了优越的尿素电氧化催化活性。CFm@NixFey‑P复合材料具有特殊的形貌结构、丰富的活性位点以及优越的电催化性能。
一种 cf base sub

[发明专利]一种气-液-液撞击流超重力装置、系统及控制方法-CN202310801211.4在审
发明人：郭强;张程前;郭舒伟;刘有智;祁贵生;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B01J8/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种气‑液‑液撞击流超重力装置、系统及控制方法，属于超重力化工过程强化的技术领域，包括外壳、填料层、驱动元件、环形液体分布器、上液体进口、下液体进口、液体出口、气体进口和气体出口。本发明适用于气‑液‑液和气‑液‑液‑固多相反应，在特殊气体氛围保护下的液‑液两相的快速混合、传质和(催化)反应，以及极易放热或吸热的剧烈快速反应。
一种撞击重力装置系统控制方法

[发明专利]一种逆向剪切超重力装置、氮氧化物氧化吸收系统及方法-CN202310801190.6在审
发明人：郭强;张程前;王菽菲;刘有智;祁贵生;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B01J8/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种逆向剪切超重力装置及氮氧化物氧化吸收系统及方法，属于超重力化工过程强化的技术领域，包括外壳、填料层、驱动元件、液体分布器、液体进口、液体出口、气体进口和气体出口。本发明通过改变填料层的结构，改善现有定‑转子、分层式、气流逆向剪切旋转填料床中气体短路泄露的密封问题，同时增大了气液传质和反应过程强化效果。
一种逆向剪切重力装置氧化物氧化吸收系统方法

[发明专利]一种超重力耦合超声抽提再生装置及其使用方法-CN202111602222.7有效
发明人：成尚元;刘有智;祁贵生;刘艳东 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B01D53/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种超重力耦合超声抽提再生装置及使用方法。该装置包括多级旋转填料装置、超声波震板装置、夹套式机壳和转轴；多级旋转填料装置包括：同轴连接的两级或多级转子，每级转子中设有各自的液体分布器，结构相对独立；在多级转子间设有倾斜放置的隔离板，隔离板为喇叭筒状，上端与壳体内壁接触，下端与转子底部接触，在隔离板内设置有若干个超声波发生器震子构成超声波震板装置，超声波发生器震子通过高频线与控制器相连；夹套式机壳包括内层壳体和外层壳体，外层壳体包覆内层壳体。本发明增大了气液相间的接触面积，提高了传递效率；超声波的空化效应进一步加快传质与反应的进程；处理量大，能够连续操作，可实现大规模生产。
一种重力耦合超声再生装置及其使用方法

[发明专利]一种臭氧氧化芳烃制备芳香酮的方法-CN202010685809.8有效
发明人：焦纬洲;高文强;刘有智;祁贵生;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-07-16 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： C07C45/40 文献下载
摘要：本发明属精细有机合成技术领域，针对芳烃合成芳酮类化合物的方法中存在的反应条件苛刻，催化剂制备工艺流程繁冗，副产物多且产率低等缺点，提供一种由臭氧氧化芳烃制备芳香酮的方法，以臭氧为氧化剂，芳烃为反应物，鼓泡搅拌釜或超重力旋转填料床为反应器，控制反应器内臭氧的气相浓度为10~200 mg/L，反应液温度为‑20℃‑50℃，反应10‑60min即可获得芳香酮类化合物。在不加入任何金属催化剂过程中，并在温和的反应条件下，将芳烃选择性氧化合成芳酮类化合物。工艺简单、高效绿环保色、反应条件温、转化率高、原子经济性高等优点。利于溶剂回收再利用。具有广阔的工业化应用前景。
一种臭氧氧化芳烃制备芳香方法

[发明专利]一种负载型Mn基催化剂的超重力批量制备方法及其应用-CN202111159427.2有效
发明人：焦纬洲;李知行;刘有智;高克昌;任高妙;祁贵生;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B01J29/48 文献下载
摘要：本发明属废水处理催化剂制备技术领域，为解决目前催化剂制备中存在活性组分分散度不高、负载不均匀、生产周期较长等问题，提供一种负载型Mn基催化剂的超重力批量制备方法及其应用。用ZSM‑5为催化剂载体，用Mn、Fe的硝酸盐配制为浸渍液，旋转填料床的床层中添加多孔金属切割网，将ZSM‑5装入金属网间隙，进行浸渍反应，然后将催化剂取出后在马弗炉中高温焙烧，即为负载型Mn基催化剂；使用制得的负载型Mn基催化剂作填料，以超重力旋转填料床作气液固三相反应器，利用超重力场加快臭氧的传质与分解，促进产生更多羟基自由基的特性，高效降解废水中硝基苯。
一种负载 mn 催化剂重力批量制备方法及其应用

[发明专利]一种α-FeOOH/GAC催化剂的制备方法及其在超重力场中降解硝基苯废水的应用-CN202010506284.7有效
发明人：焦纬洲;李鹏阳;刘有智;祁贵生;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-06-05 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： B01J23/745 文献下载
摘要：本发明属负载型催化剂制备及废水处理的技术领域，针对目前氧化沉淀法制备晶体粒径不均匀、粒度分布宽、形貌难以控制，以及硝基苯废水高效彻底降解等难题，提供一种α‑FeOOH/GAC催化剂的制备方法及其在超重力场中降解硝基苯废水的应用。以超重力技术耦合氧化沉淀法快速批量制备FeOOH，熟化完成FeOOH在活性炭上的负载。所得催化剂形貌均匀、表面羟基丰富、粒径尺寸分布窄、可批量生产。用该负载型非均相催化剂作填料，超重力耦合非均相臭氧氧化法实现对硝基苯废水的处理。催化剂表面丰富的羟基可以参与臭氧在水中链式分解，促进其产生更多的·OH，提高降解有机物的矿化率。实现了目标有机物的降解和矿化程度的深化，提高了后续的可生化性。
一种 feooh gac 催化剂制备方法及其超重力场降解硝基苯废水应用

[发明专利]一种Co-S/Nix-CN202211720504.1在审
发明人：焦纬洲;丁鑫;张栋铭;刘有智;祁贵生;高璟;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： C25B9/00 文献下载
摘要：本发明属于电极材料制备和电化学测试技术领域，为了解决H2O2电氧化性能低的问题，提供了一种Co‑S/NixSey/C@TiO2电极及其制备方法和应用，利用气相沉积法在Ti表面生长了一层C@TiO2纳米阵列，并通过两步电沉积法依次在支撑体上生长了NixSey纳米簇和Co‑S薄膜，制备成Co‑S/NixSey/C@TiO2电极。将静态的电极板旋转起来，解决浓差极化和气泡占据电极活性位点的问题，从而提高电极催化性能。本发明制备的电极，操作简单、且无需粘结剂。电极用于催化H2O2电氧化性能较好，耐腐蚀性、机械稳定性优异，具有广泛的应用前景。
一种 co ni base sub

[发明专利]一种柔性碳布支撑的多孔Pd金属电极及其制备方法和应用-CN202211720660.8在审
发明人：张栋铭;丁鑫;焦纬洲;刘有智;祁贵生;高璟;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明属于电催化还原技术领域，为了提高Pd金属利用率以及电极催化性能，为了降低催化剂成本，提供了一种柔性碳布支撑的多孔Pd金属电极及其制备方法和应用，该电极应用于催化过氧化氢电还原中。在柔性碳布基底上采用浸渍还原法和“去合金”过程制备多孔Pd金属电极。在制备过程中利用PdCl2和FeCl3混合溶液浸渍柔性碳布，然后通过NaBH4还原，在碳布表面形成Pd和Fe的复合物，进而采用“去合金”过程将Fe去除，形成具有高比表面积的多孔Pd，使其对H2O2电还原具有优越的催化活性。本发明制备过程简单，不使用粘结剂，可以随意改变电极形状和面积，有利于工业化制备和应用。解决了贵金属催化剂利用率不高的问题。
一种柔性支撑多孔 pd 金属电极及其制备方法应用

[发明专利]一种泡沫镍支撑的Co-CoC2-CN202211611182.7在审
发明人：张栋铭;李亚;刘有智;孙同;焦纬洲;高璟;祁贵生;袁志国 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-12-15 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种泡沫镍支撑的Co‑CoC2O4‑Co电极的制备方法及其催化硼氢化钠电氧化的应用。本发明采用电沉积的方法在泡沫镍上负载钴，然后用草酸刻蚀，最后使用硼氢化钠在其表面还原出单质钴，得到Co‑CoC2O4‑Co/Ni Foam电极并将其装配到圆筒旋转床用于提升硼氢化钠电氧化的性能。本发明的电极材料未掺杂贵金属，价格低廉，适合工业化应用；利用单质钴、草酸钴以及钴的氧化物之间的协同作用提高NaBH4电氧化性能，使其成为一种非常有潜力的电极；将该电极装配到圆筒旋转床，通过转轴使工作电极旋转或者使用循环泵将反应液循环，以此来达到减弱气泡效应和强化传质的效果，从而大大提升硼氢化钠电氧化的性能。
一种泡沫支撑 co coc base sub

[发明专利]超重力强化纳米零价铁-臭氧法深度处理硝基苯废水的方法及装置-CN201610328715.9有效
发明人：焦纬洲;刘有智;高璟;罗莹;申红艳;栗秀萍;祁贵生;袁志国;张巧玲;俸志荣 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-05-18 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C02F1/78 文献下载
摘要：本发明属于硝基苯废水治理的技术领域，具体是一种超重力强化纳米零价铁‑臭氧法深度处理硝基苯废水的方法及装置，解决了目前纳米零价铁制备过程繁杂，直接用臭氧作用硝基苯废水时臭氧利用率不高、用量大等问题。其步骤：含亚铁铁盐硝基苯废水溶液和KBH4或NaBH4水溶液在撞击流‑旋转填料床内反应，形成含苯胺废水；含苯胺废水在旋转填料床内与臭氧反应。装置包括撞击流‑旋转填料床，旋转填料床内设上部、下部反应区，上部反应区为液‑液反应区，下部反应区为气‑液反应区，上下部反应区之间设置受液装置，下部反应区最上方设置出气口。本发明纳米零价铁的利用率更加充分，提高了臭氧利用率和氧化效率，适合处理批量大、处理任务重的硝基苯废水处理。
重力强化纳米零价铁臭氧深度处理硝基苯废水方法装置

[发明专利]一种超重力臭氧氧化苯乙烯制备苯甲醛的方法及反应装置-CN202010037023.5有效
发明人：焦纬洲;高文强;刘有智;祁贵生;袁志国;张巧玲 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-01-14 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C07C45/40 文献下载
摘要：本发明属于精细有机合成技术领域，针对苯乙烯合成苯甲醛化合物方法中存在的反应条件苛刻，负载型催化剂的工艺流程繁冗，副产物多且苯甲醛产率低等缺点，提供了一种超重力臭氧氧化苯乙烯制备苯甲醛的方法及反应装置，以臭氧作为氧化剂，具有绿色、高效以及无二次污染等优点；以旋转填料床作为反应器，高速旋转的填料对流体进行极大地剪切和破碎，产生巨大和快速更新的相界面，使得气液传质过程得到了极大的强化，进而提高臭氧利用率，同时也加快了反应进程。本发明具有操作简单、绿色环保、原子经济性高、反应条件温和以及易于工业化等优点。
一种重力臭氧氧化苯乙烯制备甲醛方法反应装置

[发明专利]一种电催化氧化降解废水的在线检测装置及工艺-CN201710403392.X有效
发明人：高璟;刘有智;闫俊娟;焦纬洲;张巧玲;祁贵生;张嘉诚 -专利权人：中北大学
申请日： 2017-06-01 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01N27/416 文献下载
摘要：本发明公开了一种电催化氧化降解废水的在线检测装置及工艺，该装置包括超重力电催化反应装置、三电极装置、废水输送装置、气体分析检测装置、超重力控制装置、动力与电信号传输装置；三电极装置包括工作电极、对电极、参比电极和密封盖，静止阴极盘中心设有密封盖；废水输送装置包括依次连接的废水储槽、泵、流量计、废水进口管；气体分析检测装置包括气体收集器和多组份气体分析检测仪，与超重力电催化反应装置顶部的气体出口管连接；电化学反应控制装置包括计算机、电化学工作站、稳流稳压直流电源；超重力控制装置营造超重力场、调整超重力场强度；动力与电信号传输装置传输动力和电信号。实现了超重力场中在线检测电催化氧化降解废水过程。
一种电催化氧化降解废水在线检测装置工艺

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