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[发明专利]一种调控粉体粒度的气流加热/冷却一体化装置-CN202310647986.0在审
发明人： 董星龙;刘冬 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： B22F9/12 文献下载
摘要：本发明提供一种调控粉体粒度的气流加热/冷却一体化装置，属于亚微米/纳米粉体制备技术领域。由气流加热系统和气流冷却系统两大部分所组成。所述的气流加热系统前端与等离子体粉体生成室相连，气流加热系统的后端与气流冷却系统相连，由载气携带的粉体粒子经历依次加热和冷却两个阶段，改善粉体粒度均匀性，提高粉体产物的质量。在原位制备粉体材料过程中，通过本发明提供的流动颗粒的加热/冷却一体化处理单元，能够实现小尺寸颗粒的再生长、以及抑制大尺寸颗粒的聚集与长大，有效改善了粉体粒度均匀性，提高了粉体产物整体的质量。
一种调控粒度气流加热冷却一体化装置

[发明专利]一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置及实现方法-CN202310647821.3在审
发明人： 董星龙;曲星昊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B22F9/14 文献下载
摘要：一种等离子体蒸发腔室的变径组合装置及实现方法，包括腔室壁、变径内胆、变径导轨、热电偶，反应腔室为整体直流电弧等离子体蒸发腔室。反应腔室内的阳极铜座设于变径内胆底面中部，阴极由升降杆带动能够上下移动，坩埚放置于阳极铜座上，阴极与阳极物料之间形成等离子体。变径内胆呈圆弧状构成立式筒状结构，每个内胆片能够沿变径导轨移动进而调控内胆筒的半径大小，调控颗粒尺寸及其分布。热电偶用于探测由变径内胆构成空间的温度分布。本发明通过设计和实施蒸发腔室内部的可变径内胆，可有效改变颗粒生长空间，通过对温度梯度场的调节进而调控颗粒尺寸及其分布；在不改变腔室整体尺寸的条件下，可大幅度调整腔室内部关键区域的大小，实现对颗粒产物品质的调控，提高能源利用率，降低制备成本。
一种等离子体蒸发组合装置实现方法

[发明专利]一种等离子体粉体制备自动控制加料系统及实现方法-CN202310648263.2在审
发明人： 董星龙;朱光云 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B65G65/46 文献下载
摘要：一种等离子体粉体制备自动控制加料系统及实现方法，属于亚微米/纳米粉体材料制备设备技术领域。加料系统包括自动加料装置、与自动加料装置相连接的等离子体反应腔体。自动加料装置包括输料密封顶盖、一级加料仓、插板阀、二级加料仓、传感器、输料筒单元。等离子体反应腔体包括反应腔体、设于反应腔体内垂直布置的阴极操作杆、阴极操作杆底部的阴极，阴极下方坩埚、阳极铜座。通过监测阴极与阳极熔融态金属液面间的电压变化，实现金属原料的自动补充和提供。本发明基于电压反馈信号自动控制加料系统的开启与关闭，能够保证设备长时间稳定运行，满足反应腔室内部的生长物质浓度要求；整体可拆卸结构单元，可替换成不同结构的减速单元，满足对不同形貌原料的供料操作。
一种等离子体体制自动控制加料系统实现方法

[发明专利]核-壳型纳米结构氮掺杂碳包覆过渡金属碳化物催化剂、制备方法及其应用-CN202310554642.5在审
发明人： 董星龙;吕恩民;张雪峰 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：一种核‑壳型纳米结构氮掺杂碳包覆过渡金属碳化物催化剂、制备方法及其应用，属于材料制备技术领域，是一种氧还原催化剂材料，由过渡金属碳化物纳米核芯粒子和氮掺杂碳壳层两部分构成。制备方法：(1)通过物理气相方法，原位制备核‑壳结构碳包覆过渡金属碳化物纳米颗粒前驱体；(2)以双氰胺等为固态氮源，对前驱体进行热扩散氮元素掺杂处理，获得氮掺杂碳包覆过渡金属碳化物纳米颗粒催化剂材料。本发明通过物理法合成非贵金属合金碳包覆过渡金属碳化物纳米颗粒，结合后续简单的热处理工艺实现氮元素掺杂，合成出性能可与商业Pt/C媲美的催化剂材料，其制备工艺简单、原料与生产成本低、可批量生产，能够满足能源、汽车、电子等多个领域对催化剂材料的特殊要求。
纳米结构掺杂碳包覆过渡金属碳化物催化剂制备方法及其应用

[发明专利]激光超非稳态扩散制备锂离子电池锡-石墨复合电极的方法-CN201910255407.1有效
发明人：王存山;张雪;赵紫松;葛禄成;董星龙 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2019-04-01 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H01M4/38 文献下载
摘要：本发明属材料制备技术领域，提供了激光超非稳态扩散制备锂离子电池锡‑石墨复合电极的方法，通过调控激光超非稳态扩散制备工艺与过程，制备出具有良好界面结合的孔状网络结构锡‑石墨复合电极，综合提高了锂离子电池的电化学性能，大幅延长其循环寿命。与传统电极制备方法相比，本发明方法可在不破坏集流体导电性的前提下，制备出具有良好界面结合的孔状网络结构负极，这将有利于Li+的传输，缓冲电极在充放电过程中的体膨胀，维持电极结构稳定性，保持电池在高容量下稳定循环。同时，本发明工艺兼有工艺流程简单、操作方便、制备效率高、环境友好，适合大规模生产等诸多优点。
激光稳态扩散制备锂离子电池石墨复合电极方法

[发明专利]一种碳化硅陶瓷基纳米复合材料的制备方法及其应用-CN201910610156.4在审
发明人： 董星龙;梁静爽 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2019-07-08 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：一种碳化硅陶瓷基纳米复合材料的制备方法及其应用，属于纳米材料制备技术及应用领域。使用自动控制直流电弧等离子体设备，以工业硅块为阳极，石墨棒作为阴极，通入惰性气体和氢气的混合气氛后，再通入气态碳源甲烷、乙炔或乙醇，蒸发原料获得碳化硅陶瓷基纳米复合材料；并将其与导电剂，粘结剂混合制备电极，作为锂离子电池负极材料，组装成扣式锂离子电池进行电化学性能测试，能够表现出优异的电化学性能。本发明制备过程简单，可实现工业化生产；将其应用于锂离子电池负极材料，能够实现了电化学循环性能的稳定性和大电流充放电的能力；通过电流、电压、气氛种类及其气压比、钝化、筛分等工艺，实现对纳米粉体尺寸、分布、以及形貌的控制。
纳米复合材料碳化硅陶瓷制备锂离子电池负极材料电化学性能直流电弧等离子体设备纳米材料制备技术应用电化学循环性能扣式锂离子电池形貌乙炔阴极大电流充放电阳极惰性气体混合气氛纳米粉体气态碳源蒸发原料制备过程氢气电极导电剂工业硅石墨棒粘结剂甲烷乙醇钝化气压组装测试表现

[发明专利]一种碳化硼纳米薄膜的制备方法-CN201810576923.X在审
发明人： 董星龙;周雷 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-05-30 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： C01B32/991 文献下载
摘要：一种碳化硼纳米薄膜的制备方法，以无定形硼、石墨和氧化镁混合粉体为阳极，碳棒为阴极；反应室抽真空，冲入氢气和惰性气体；将自动控制直流电弧金属纳米粉生产设备与冷却水系统相连接；在氢等离子体热源作用下，阳极蒸发为气态硼原子、碳原子、镁离子和氧离子混合态，形成原子团簇并凝聚成纳米粉体沉积于反应室内壁上或随循环气流输送至捕集室内。待纳米粉体完全沉积后，经钝化初步筛分，获得碳化硼和氧化镁的混合粉体。将收集的粉体置于80℃的去离子水中清洗1h，然后离心，干燥，研磨，得到尺寸为100‑500nm的碳化硼纳米薄膜，单层碳化硼薄膜的厚度在1.5‑5nm之间。本方法过程简单、反应时间短、纯度高，可实现工业化生产。
碳化硼纳米薄膜阳极混合粉体纳米粉体氧化镁沉积制备阴极反应室抽真空反应时间短反应室内壁金属纳米粉冷却水系统氢等离子体碳化硼薄膜惰性气体热源作用生产设备循环气流原子团簇直流电弧氢气研磨混合态镁离子硼原子碳原子无定形氧离子石墨捕集单层钝化粉体水中碳棒离子清洗蒸发室内凝聚

[发明专利]一种壳核型纳米复合粒子的制备方法及其应用-CN201510789516.3有效
发明人：黄昊;王玲玲;拉蒙;余洁意;董星龙;吴爱民 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-11-17 - 公布日： 2018-07-13 - 主分类号： H01G11/24 文献下载
摘要：本发明提供一种壳核型碳包覆锰及其合金氧化物纳米复合粒子的制备方法，首先使用自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备，加入适量金属锰或锰合金原料，在一定比例的惰性气体和含碳气体的混合气氛中蒸发块状金属锰或锰合金原料，获得碳包覆锰或碳包覆锰合金纳米复合粒子前驱体。然后将前驱体在反应气氛中经过加热氧化处理，得到碳包覆锰氧化物或碳包覆锰合金氧化物的纳米复合粒子。用该方法制备的纳米复合粒子具有石墨碳为壳，锰及锰合金的氧化物为核的壳‑核型结构，兼有双电层电容和赝电容两种特性，大大提高了超级电容器电极的容量。
纳米复合粒子锰合金碳包覆制备前驱体氧化物种壳超级电容器电极金属纳米粉体合金氧化物双电层电容惰性气体反应气氛含碳气体混合气氛加热氧化块状金属锰氧化物生产设备直流电弧金属锰石墨碳赝电容蒸发应用

[发明专利]一种掺杂纳米硅材料的制备方法及其在光超级电容器领域的应用-CN201510796885.5有效
发明人：黄昊;余洁意;高嵩;高扬;董星龙;吴爱民 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-11-17 - 公布日： 2018-06-15 - 主分类号： C01B33/021 文献下载
摘要：本发明提供一种利用掺杂气体制备掺杂纳米硅的方法，使纳米硅材料的尺寸和性能得到精确控制的同时，实现掺杂纳米硅材料的规模化制备；本发明在合成的过程中对纳米硅进行原位可控元素掺杂，提高纳米硅材料的导电性和光响应性能，并将制备的掺杂纳米硅作为光电极材料应用在光超级电容器领域。首先使用自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备，在通入氢气、惰性气体和含有掺杂元素气体的混合气氛中，以钨电极为电弧阴极，硅块为电弧阳极，引弧蒸发硅块原料，在原位制备的基础上一次性得到掺杂的纳米硅材料。本发明原料来源丰富，制备过程简单，可规模化制备；产物环境友好无污染，结构新颖；掺杂元素的加入，提高了纳米硅结构的光电特性。 1
纳米硅材料制备纳米硅掺杂超级电容器掺杂元素规模化硅块金属纳米粉体导电性光电极材料光响应性能纳米硅结构掺杂气体电弧阳极电弧阴极惰性气体光电特性环境友好混合气氛生产设备元素掺杂原位制备直流电弧制备过程氢气掺杂的一次性可控引弧应用蒸发合成

[发明专利]一种壳核型碳包覆金属硫化物纳米复合粒子的制备方法及其应用-CN201510796864.3在审
发明人：黄昊;高嵩;余洁意;董星龙;吴爱民 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-11-17 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明提供一种壳核型碳包覆金属硫化物纳米复合粒子的制备方法，纳米将所得复合粒子作为锂离子电池负极材料应用在锂离子电池领域。在自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备中加入一定比例的含碳源的物质和惰性气体，蒸发金属原料，获得碳包覆金属纳米粒子前驱体；然后将前驱体与硫粉混合后放入高压密封反应釜中进行热处理，得到碳包覆金属硫化物纳米复合材料，以碳包覆硫化铁粉纳米复合体材料作为活性物质，制作锂离子电极片。本发明的优点在于以原位合成的碳包覆铁、锡纳米粒子作为前驱体，低温硫化获得碳包覆硫化铁、硫化锡纳米复合粒子，具有较高的嵌/脱锂容量密度和循环稳定性，原料成本低廉，工艺简单，可规模化制备，适合工业化生产要求。
一种核型碳包覆金属硫化物纳米复合粒子制备方法及其应用

[发明专利]可循环利用磁性纳米胶囊在染料吸附上的应用-CN201410306481.9无效
发明人： 董星龙;李冉冉;黄昊;薛方红;王永辉;全燮 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-06-30 - 公布日： 2014-09-24 - 主分类号： B01J20/20 文献下载
摘要：可循环利用磁性纳米胶囊在染料吸附上的应用，属于纳米材料应用技术领域。其特征是采用过氧化氢溶液对碳包覆磁性纳米胶囊表面进行氧化处理，得到表面含有含氧官能团功能化的碳包覆磁性纳米胶囊，加入染料溶液进行吸附。吸附完成采用磁分离，利用无水乙醇脱附，脱附完成时，磁分离进行粉体收集，进一步用于染料吸附，以吸附-磁分离-脱附为周期进行循环实验。本发明的效果和益处是磁性纳米胶囊磁分离简单，脱附容易，拥有较好的循环利用性能，在染料吸附方面有很好的应用前景。
循环利用磁性纳米胶囊染料吸附应用

[实用新型]一种纳米粉体捕集装置-CN201420224768.2有效
发明人： 董星龙;黄昊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-05-05 - 公布日： 2014-08-27 - 主分类号： B01D46/24 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种纳米粉体捕集装置，属于纳米材料制备技术领域。该纳米粉体捕集室为倒锥形双壁水冷腔体，包括毛刷固定轴、毛刷、毛刷固定支架、滤芯、滤布捕集笼和转动齿轮；在纳米粉体捕集室的顶端、侧面和底端分别有一个接口；滤芯安装于倒锥形双壁水冷腔体的内部顶端的接口下方，环绕滤芯安装有上端敞口的滤布捕集笼，毛刷固定在毛刷固定轴上，毛刷转轴固定在毛刷固定支架上；毛刷与滤芯外侧、滤布捕集笼内侧和滤布捕集笼外侧相切；位于纳米粉体捕集室内部顶端的转动齿轮在电机的驱动下，带动毛刷转动。该装置通过滤布、滤芯笼布及滤芯达到了三层过滤效果，实现了粉体捕集过程中的连续作业，为纳米粉体自动化捕集提供了很好的结构设计。
一种纳米粉体捕集装

[实用新型]一种纳米粉体的钝化处理装置-CN201420224766.3有效
发明人： 董星龙;黄昊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-05-05 - 公布日： 2014-08-20 - 主分类号： B82B3/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种纳米粉体的钝化处理装置，属于纳米材料制备技术领域。该钝化处理装置包括纳米粉体处理室、一级过渡舱、纳米粉体钝化室、二级过渡舱和带阀门的气管。纳米粉体处理室、一级过渡舱、纳米粉体钝化室与二级过渡舱依次连接。其中纳米粉体处理室、纳米粉体钝化室是独立的手套箱，工作时纳米粉体处理室中有一个大气压的氩气，粉体在纳米粉体处理室中收集后经一级过渡舱转移至有一个大气压弱氧气体环境的纳米粉体钝化室中进行充分钝化后，经二级过渡舱取出。本实用新型的优点是通过对纳米粉体的分步处理，实现了纳米粉体的连续生产，具有在线监测、处理、钝化及包装功能，提高了产品的生产效率和品质。
一种纳米钝化处理装置

[发明专利]一种多源直流电弧自动化纳米粉体生产系统及方法-CN201410189518.4有效
发明人： 董星龙;黄昊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-05-05 - 公布日： 2014-08-06 - 主分类号： B22F9/14 文献下载
摘要：一种多源直流电弧自动化纳米粉体生产装置及方法，属于纳米材料制备技术领域。该装置包括多电极纳米粉体生成室、分级室、捕集室、处理室、钝化室、抽真空系统、气体循环系统、电动传动装置、液压传动装置、冷却系统等。捕集室是独立的箱体，由倒锥形双壁水冷腔体、内部上端敞口捕集笼、封闭滤芯内套、气体循环气路构成，捕集笼及滤芯由粉体过滤材料及滤布组成，其内测及外侧可由转动毛刷自动去除沉积的纳米粉体，底部锥形出口与纳米粉体处理室相连，并设有手动阀门及观察窗。捕集室和处理室由隔离过渡舱相连接。本发明实现纳米粉体的自动化连续生产，具有在线监测、捕集、处理、钝化及包装功能，提高了产品的生产效率和品质。
一种直流电弧自动化纳米生产系统方法

[发明专利]一种制备碲-碲化铅纳米晶组装超晶格纳米线阵列的方法-CN201410000512.8无效
发明人：薛方红;汪晓允;黄昊;刘璐;董星龙 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-01-01 - 公布日： 2014-04-30 - 主分类号： C30B7/12 文献下载
摘要：一种制备碲-碲化铅纳米晶组装超晶格纳米线阵列的方法，属于纳米材料制备技术领域。其特征是该方法采用二次阳极氧化法制备的多孔阳极氧化铝为模板（PAA）；在含有Pb和Te离子的点解液中；采用脉冲电化学沉积技术，施加负偏置电压，在PAA孔道中交替进行PbTe和Te元素的电化学沉积，最终得到的Te-PbTe纳米晶组装超晶格纳米线阵列。本发明的效果和益处是产物为呈有序排列的，由两种不同的物质交替构成的，即由碲纳米晶与铅碲纳米晶构成的碲-碲化铅纳米晶组装超晶格纳米线，制备方法简单，成本低廉，组分和结构易调控，在能源、热电、光学和电学等方面存在重要的潜在应用前景。
一种制备碲化铅纳米组装晶格阵列方法

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