[发明专利]碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳材料，其特征在于，其为硫磷硼掺杂导电炭黑。

2.按照权利要求1所述的碳材料，其特征在于，在其XPS分析的S_2P谱峰中，噻吩型硫的特征峰面积占160ev～170ev之间的特征峰总面积的70％以上，优选90以上％。

3.按照权利要求1所述的碳材料，其特征在于，在其XPS分析的P_2P谱峰中，在135.9±0.5ev处有一个特征峰。

4.按照权利要求1所述的碳材料，其特征在于，在其XPS分析的B_1s谱峰中，在190.8±0.5ev处有一个特征峰。

5.按照权利要求1所述的碳材料，其特征在于，所述导电炭黑为EC-300J、EC-600JD、ECP-600JD、VXC72、Black pearls 2000、PRINTEX XE2-B、PRINTEX L6或HIBLAXK 40B2。

6.按照权利要求1所述的碳材料，其特征在于，其XPS分析中，硫质量分数为0.01％～4％，磷质量分数为0.01％～4％，硼质量分数为0.01％～4％。

7.一种碳材料的制备方法，包括：将导电炭黑与硫源、磷源和硼源接触，在惰性气体中于400℃～900℃处理0.5h～10h，得到所述的碳材料。

8.按照权利要求7所述的碳材料的制备方法，其特征在于，所述的硫源为单质硫。

9.按照权利要求7所述的碳材料的制备方法，其特征在于，硫源的质量以其所含硫的质量计，所述导电炭黑与硫源的质量比为20：1～2：1。

10.按照权利要求7所述的碳材料的制备方法，其特征在于，所述的磷源为磷酸、磷酸盐、焦磷酸盐、多聚磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、亚磷酸盐和次磷酸盐中一种或几种。

11.按照权利要求7所述的碳材料的制备方法，其特征在于，磷源的质量以其所含磷的质量计，所述导电炭黑与磷源的质量比为10000：1～10：1。

12.按照权利要求7所述的碳材料的制备方法，其特征在于，所述的硼源为硼酸和硼酸盐中的一种或几种。

13.按照权利要求7所述的碳材料的制备方法，其特征在于，硼源的质量以其所含硼的质量计，所述导电炭黑与硼源的质量比为10000：1～10：1。

14.一种碳材料，其特征在于，由权利要求7～13中的任一方法制得。

15.权利要求1～6和14中任一所述的碳材料作为电极材料在电化学中的应用。

16.一种铂碳催化剂，包括碳载体和负载于其上的铂金属，其特征在于，所述碳载体为硫磷硼掺杂导电炭黑。

17.按照权利要求16所述的铂碳催化剂，其特征在于，在其XPS分析的S_2P谱峰中，噻吩型硫的特征峰面积占160ev～170ev之间的特征峰总面积的70％以上，优选90％以上。

18.按照权利要求16所述的铂碳催化剂，其特征在于，在其XPS分析中，在185ev～200ev之间没有B_1s的特征峰，且在125ev～145ev之间没有P_2p的特征峰。

19.按照权利要求16所述的铂碳催化剂，其特征在于，其碳载体为权利要求1～6和14中任一所述的碳材料。