[发明专利]硫氮磷掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫氮磷掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的S_2P谱峰中，在160ev～170ev之间只有噻吩型硫的特征峰。

2.按照权利要求1所述的硫氮磷掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的N_1s谱峰中，在399ev～400.5ev之间有特征峰，且在390ev～410ev之间没有其他的特征峰。

3.按照权利要求1所述的硫氮磷掺杂碳材料，其特征在于，其XPS分析的P_2P谱峰中，在132.5ev～134.5ev之间有特征峰，且在125ev～145ev之间没有其他的特征峰。

4.按照权利要求1所述的硫氮磷掺杂碳材料，其特征在于，所述的硫氮磷掺杂碳材料为硫氮磷掺杂石墨烯、硫氮磷掺杂碳纳米管或硫氮磷掺杂导电炭黑。

5.按照权利要求4所述的硫氮磷掺杂碳材料，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HIBLAXK40B2。

6.按照权利要求1所述的硫氮磷掺杂碳材料，其特征在于，其XPS分析中，硫质量分数为0.01％～4％，氮质量分数为0.01％～4％，磷质量分数为0.01％～4％。

7.一种碳材料的掺杂方法，包括：(1)将碳材料先与氮源和磷源接触，在惰性气体中于300℃～800℃处理0.5h～10h；(2)然后与硫源接触，在惰性气体中于400℃～1000℃处理0.5h～10h。

8.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，所述的硫源为单质硫。

9.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，硫源的质量以其所含硫的质量计，所述碳材料与硫源的质量比为20：1～2：1。

10.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，所述氮源为氨水/或尿素。

11.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，氮源的质量以其所含氮的质量计，所述碳材料与氮源的质量比为500：1～5：1。

12.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，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。

13.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，磷源的质量以其所含磷的质量计，所述碳材料与磷源的质量比为10000：1～10：1。

14.一种硫氮磷掺杂碳材料，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中任一所述的硫氮磷掺杂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，所述的碳载体为硫氮磷掺杂碳材料，所述铂碳催化剂XPS分析的S_2P谱峰中，在160ev～170ev之间只有噻吩型硫的特征峰。

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N_1s谱峰中，在399ev～400.5ev之间有特征峰，且在390ev～410ev之间没有其他的特征峰。