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[发明专利]复合催化级联反应在葡萄糖燃料电池中的应用-CN202110842770.0有效
发明人： 胡宗倩;李刚勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及用于燃料电池的阳极催化剂以及含有该阳极催化剂的葡萄糖燃料电池。本发明提供一种用于燃料电池的阳极催化剂以及一种葡萄糖燃料电池，利用2,2,6,6‑四甲基‑1‑哌啶N‑氧基(TEMPO)，能够介导葡萄糖氧化酶/葡萄糖脱氢酶氧化还原中心和电极表面之间的电子转移。同时，TEMPO可以在温和的条件下将葡萄糖氧化成葡萄糖醛酸，实现了葡萄糖4e‑氧化的复合酶‑有机级联(HEOC)体系，提升了葡萄糖氧化的催化效率，使TEMPO成为生物电子器件的应用中葡萄糖氧化的一种有前途的替代催化剂。
复合催化级联反应葡萄糖燃料电池中的应用

[发明专利]一种基于酶和介质双重固定生物电极的高性能无膜乳酸生物燃料电池-CN202110951581.7有效
发明人： 胡宗倩;宁永月 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2021-08-17 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于酶和介质双重固定生物电极的高性能无膜乳酸生物燃料电池。首先提供一种富含缺陷的N‑CNTs/CNRs复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将多壁碳纳米管分散于浓H2SO4中，然后在冰水浴的条件下加入KMnO4；S2、将步骤S1得到的混合物加热至55～75℃保持10～30min，淬灭后静置；S3、将步骤S2得到的混合物进行离心，所得产物经冻干得到CNT/O‑Gr前体；S4、将CNT/O‑Gr前体分散于水中，加入尿素后，置于高压釜中进行水热反应，所得产物经干燥得到N‑CNTs/CNRs；S5、将N‑CNTs/CNRs于惰性气氛中进行热退火即得。所述N‑CNTs/CNRs复合材料可作为生物阳极和生物阴极的支撑材料，进而构建用于生物电子应用的高性能生物电极，在可穿戴设备中具有重要的用途。
一种基于介质双重固定生物电极性能乳酸燃料电池

[发明专利]一种基于水/氧循环系统的新型生物光电化学电池-CN202211480136.8在审
发明人： 胡宗倩;张成;郑旭超;李刚勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01G9/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于水/氧循环系统的新型生物光电化学电池。所述生物光电化学电池为单室电池，其光阳极为WO3‑x/FTO光阳极，生物阴极为BOD/PIX/CNTs/CC生物阴极，电解质为Tris‑PBS缓冲液；WO3‑x/FTO光阳极中的WO3‑x表示具有表面氧空位的WO3；BOD/PIX/CNTs/CC生物阴极为表面修饰有胆红素氧化酶、原卟啉和碳纳米管的玻碳电极。本发明提供的BPECs可提供0.81V的开路电压和高达283μW cm‑2的最大功率密度。密封测试证明了水/氧循环可以以出色的输出功率和存储稳定性完成。另外，本发明BPECs表现出卓越的运行稳定性，在封闭环境下连续放电36000次后，其原始功率仍有97％，这基于WO3‑x表面合理设计的Ov所带来的增强的反应动力学和结构稳定性。
一种基于循环系统新型生物光电化学电池

[发明专利]一种n型半导体光阳极及其制备方法与应用-CN202211484270.5在审
发明人： 胡宗倩;张成;郑旭超;李刚勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： C01G41/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种n型半导体光阳极及其制备方法与应用。所述光阳极的制备方法包括如下步骤：S1、将仲钨酸铵的水溶液中加入盐酸和双氧水作为前体溶液；S2、将前体溶液和FTO加入至高压反应釜中，经水热反应在所述FTO上得到WO3纳米棒，经退火得到WO3/FTO；S3、将WO3/FTO和乙二醇水溶液加入至高压反应釜中，经水热反应在WO3纳米棒的表面形成氧空位，即得到WO3‑x/FTO光阳极。以本发明WO3‑x/FTO光阳极为光阳极，以BOD/PIX/CNTs/CC、原卟啉(PIX)、碳纳米管功能化的碳布为生物阴极，能够构建一种基于水/氧循环系统的新型BPECs，BPECs表现出卓越的运行稳定性，在封闭环境下连续放电36000次后，其原始功率仍有97％，这由WO3‑x表面合理设计的Ov所带来的增强的反应动力学和结构稳定性。
一种半导体阳极及其制备方法应用

[发明专利]一种基于光/化学一体化能量转换的生物光电化学电池-CN202110836737.7有效
发明人： 胡宗倩;李刚勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H01M14/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光/化学一体化能量转换的生物光电化学电池。所述物光电化学电池为包括生物阳极、光阳极和生物阴极的单室电池，生物阴极布置于生物阳极和光阳极之间；生物阳极为GDH功能化生物阳极；光阳极为NiFeOx/Bi2O3‑BiVO4光阳极；生物阴极为BOD修饰生物阴极。本发明生物光电化学电池通过Bi2O3‑BiVO4异质结的构建和与NiFeOx助催化剂的配对，BiVO4基光阳极对葡萄糖/H2O的光电催化性能得到显著提高。另外，设计良好的生物电极结构使1,4‑NQ介导的葡萄糖氧化和BOD催化的ORR具有快速的电极动力学。最后需要说明的是，生物组分和非生物实体的空间分离排列增强了PEC和EBFCs之间的兼容性，使得该系统能够独立或协同工作。
一种基于化学一体化能量转换生物光电电池

[发明专利]一种高效植物发电阴极及其制备方法与应用-CN202210573468.4在审
发明人： 胡宗倩;许崔星 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： H01M4/96 文献下载
摘要：本发明公开了一种高效植物发电阴极及其制备方法与应用。所述阴极，包括碳布，以及在所述碳布上依次叠加的三维氮掺杂碳层、胆红素氧化酶层。该阴极可用于制备利用活体植物发电的酶生物燃料电池。本发明还可将上述燃料电池串联和/或并联连接形成植物激活酶生物燃料堆栈。发电时，将每个酶生物燃料电池装置分别插入单个植物或由植物切割成的独立的分裂部分。本发明可以实现电池的合理配置，从而最大限度地发挥每种配置的效果，并按需为不同的设备供电。
一种高效植物发电阴极及其制备方法应用

[发明专利]一种利用活体植物发电的酶生物燃料电池-CN202210573790.7在审
发明人： 胡宗倩;许崔星 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： H01M8/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用活体植物发电的酶生物燃料电池。该酶生物燃料电池，包括生物阳极、生物阴极以及电解质琼脂糖水凝胶；所述生物阳极，包括碳布，以及在所述碳布上依次叠加的三维氮掺杂碳层、1,4‑萘醌层、葡萄糖脱氢酶层；所述生物阴极，包括碳布，以及在所述碳布上依次叠加的三维氮掺杂碳层、胆红素氧化酶层；所述琼脂糖水凝胶由1％琼脂糖溶液制备。本发明还可将上述燃料电池串联和/或并联连接形成植物激活酶生物燃料堆栈。发电时，将每个酶生物燃料电池装置分别插入单个植物或由植物切割成的独立的分裂部分。本发明可以实现电池的合理配置，从而最大限度地发挥每种配置的效果，并按需为不同的设备供电。
一种利用活体植物发电生物燃料电池

[发明专利]一种高效光电极及其制备方法与应用-CN202110840910.0在审
发明人： 胡宗倩;李刚勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种高效光电极及其制备方法与应用。所述光阳极的制备方法包括如下步骤：采用线性扫描伏安法，在AM 1.5G光照下，采用光电沉积法在Bi2O3‑BiVO4光阳极上制备NiFeOx，即得到NiFeOx/Bi2O3‑BiVO4光阳极；将Fe(SO4)2·7H2O或FeCl2·4H2O和Ni(SO4)2·6H2O或NiCl2·6H2O溶解于硼酸盐缓冲液中，然后进行光电沉积。本发明通过将Bi2O3‑BiVO4异质结与NiFeOx助催化剂的配对，进一步提高了BiVO4的光催化性能，可以与葡萄糖脱氢酶功能化的生物阳极组成的空间分离的混合阳极，以及胆红素氧化酶修饰的生物阴极集成于BPEC中，全天候地从光和生物燃料发电。
一种高效电极及其制备方法应用

[发明专利]一种碳纤维及其制备方法与应用-CN201811568960.2有效
发明人： 胡宗倩;李刚勇;伯晓晨;李子涵;安渊林 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2018-12-21 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01N27/327 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纤维及其制备方法与应用。它的制备方法，包括如下步骤：将泡沫镍作为基底置于反应器皿中，除去体系中的空气，然后以乙炔作为碳源，采用化学气相沉积方法反应，即得到碳纤维。本发明所述碳纤维在制备葡萄糖生物传感器和/或葡萄糖/氧气生物燃料电池中的应用。本发明葡萄糖生物传感器，其分子识别元件表面包覆所述碳纤维；且所述碳纤维上固定葡萄糖氧化酶。本发明葡萄糖生物燃料电池，其工作电极表面包覆所述碳纤维；且所述碳纤维上固定所述葡萄糖氧化酶。本发明碳纤维在葡萄糖生物传感器和GBFC应用中表现出良好的电化学性能。
一种碳纤维及其制备方法应用

[发明专利]竹形空心N掺杂碳纳米管与C3-CN202010022640.8有效
发明人： 胡宗倩;李刚勇 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： H01M4/96 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳复合材料及其制备方法与应用。所述碳复合材料N‑CNTs@C3N4是由竹形空心N掺杂碳纳米管与C3N4纳米片交联的复合材料。制备方法如下：1)将三聚氰胺和Co盐混合均匀，并粉碎至粒径小于200目；2)将混合原料粉末装入容器中，并置于水平管式炉的中心，然后在Ar流下将管式炉加热到800℃，并保温2‑4h；自然冷却至环境温度后，将产物中的Co物质去除；3)将去除Co的产物在Ar流下加热到1600℃，并保温2‑4h，即得。该复合材料可作为电极双重捕获葡萄糖/O2EBFCs的电极材料。
空心掺杂纳米 base sub

[发明专利]香蕉皮衍生的肋状多孔碳作为电极材料用于完全氧化甲醇和甲醇燃料电池-CN201911251416.X在审
发明人： 胡宗倩;许崔星 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2019-12-09 - 公布日： 2020-06-23 - 主分类号： H01M4/96 文献下载
摘要：本发明公开了香蕉皮衍生的肋状多孔碳作为电极材料用于完全氧化甲醇和甲醇燃料电池。香蕉皮衍生多孔活性炭具有独特的肋状纳米结构，具有高表面积、大孔体积和大量缺陷位点，其作为电极修饰材料在电化学领域具有巨大潜力。
香蕉衍生多孔作为电极材料用于完全氧化甲醇燃料电池

[发明专利]源于竹子的多孔碳作为电极材料用于葡萄糖生物传感和葡萄糖生物燃料电池的应用-CN201911251420.6在审
发明人： 胡宗倩;许崔星 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2019-12-09 - 公布日： 2020-06-23 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了源于竹子的多孔碳作为电极材料用于葡萄糖生物传感和葡萄糖生物燃料电池的应用。其中，葡萄糖氧化酶负载于竹子衍生多孔碳的复合材料可用于制备葡萄样生物传感器和生物燃料电池，在葡萄糖检测领域和电化学领域具有巨大潜力。
源于竹子多孔作为电极材料用于葡萄糖生物传感燃料电池应用

[发明专利]N掺杂碳包裹的Co@ Co3-CN202010082447.3在审
发明人： 胡宗倩;李子涵 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2020-02-07 - 公布日： 2020-06-05 - 主分类号： G01N27/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种N掺杂碳包裹的Co@Co3O4核壳颗粒多面体(Co@Co3O4‑NC)及其制备方法与应用。所述Co@Co3O4‑NC的制备方法包括下述步骤：1)将ZIF‑67晶体在惰性气氛中进行碳化处理，自然冷却至室温后得到Co‑NC复合材料；2)将Co‑NC复合材料在220℃的空气中以2℃min‑1的加热速率热处理24h，即得。受益于Co@Co3O4‑NC的特殊结构和氮掺杂，Co@Co3O4‑NC具有非酶电化学葡萄糖感测的高性能。用Co@Co3O4‑NC制成的传感器的灵敏度可以达到251.9μAmM‑1cm‑2，检测极限可以低至0.3μM(S/N＝3)，线性范围为0.01‑4mM。传感电极在实际样品分析中也是可行的。
掺杂包裹 co base sub

[发明专利]氮掺杂碳基复合材料及其制备方法与应用-CN201910279065.7在审
发明人： 胡宗倩;李刚勇;李子涵;安渊林 -专利权人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
申请日： 2019-04-09 - 公布日： 2019-07-26 - 主分类号： C01B32/168 文献下载
摘要：本发明公开了一种氮掺杂碳基复合材料及其制备方法与应用。本发明提供的制备氮掺杂碳基复合材料的方法，包括：将GO@CNTs前体与氨源化合物在惰性气氛中退火，即得。本发明通过负电荷的GO与正电荷的氨基修饰CNTs之间的静电相互作用，并经过尿素热处理合成了氮掺杂碳基复合材料(QN‑rGO@CNTs)。结果表明，高温退火改变了N‑5型和N‑6型的N构型，转变为N‑Q型。而且，CNTs与GO通过富含羧基的GO与氨基官能化的CNTs进行缩合反应共价偶联，有助于QN‑rGO@CNTs的完整性和稳定性。
碳基复合材料氮掺杂制备退火氨基官能化热处理氨基修饰高温退火共价偶联缩合反应静电负电荷正电荷氨源富含构型前体羧基尿素应用合成

[发明专利]电极及其制备方法、生物传感器和酶生物燃料电池-CN201610081227.2有效
发明人： 胡宗倩;彭瑞云;焦树强;康泽朋;高亚兵;喻超 -专利权人：中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所
申请日： 2016-02-04 - 公布日： 2018-08-17 - 主分类号： G01N27/327 文献下载
摘要：本发明公开了电极及其制备方法、生物传感器和酶生物燃料电池。该电极包括：电极载体；以及生物酶，所述生物酶通过静电吸附固定在所述电极载体上。该电极能够实现酶活性中心与电极载体直接电子迁移，电极电学性能较好，在将该电极应用于电池中时，能够获得较高的电池功率密度。
电极及其制备方法生物传感器燃料电池

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