[发明专利]硫氮磷硼掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202011152364.3 | 申请日： | 2020-10-26 |
| 公开（公告）号： | CN114497599A | 公开（公告）日： | 2022-05-13 |
| 发明（设计）人： | 赵红;荣峻峰;顾贤睿;张家康;彭茜;王厚朋;张云阁;谢南宏 | 申请（专利权）人： | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92;C01B32/168;C01B32/194;B82Y30/00;B82Y40/00 |
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| 地址： | 100728 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硫氮磷硼 掺杂 材料 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种硫氮磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的S2P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所述的硫氮磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的N1s谱峰中，在399ev～400.5ev之间的特征峰面积占390ev～410ev之间的特征峰总面积的70％以上。
3.按照权利要求1所述的硫氮磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的B1s谱峰中，在189ev～191.5ev之间有特征峰。
4.按照权利要求1所述的硫氮磷硼掺杂碳材料，其特征在于，其为硫氮磷硼掺杂石墨烯、硫氮磷硼掺杂碳纳米管或硫氮磷硼掺杂导电炭黑。
5.按照权利要求4所述的硫氮磷硼掺杂碳材料，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所述的硫氮磷硼掺杂碳材料，其特征在于，其XPS分析中，硫质量分数为0.01％～6％，氮质量分数为0.01％～6％，磷质量分数为0.01％～6％，硼质量分数为0.01％～6％。
7.一种碳材料的掺杂方法，包括：(1)将碳材料先与磷源和硼源接触，在惰性气体中于300℃～800℃处理0.5h～10h；(2)然后与硫源和氮源接触，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.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，所述的硼源为硼酸和硼酸盐中的一种或几种。
15.按照权利要求7所述的碳材料的掺杂方法，其特征在于，硼源的质量以其所含硼的质量计，所述碳材料与硼源的质量比为10000：1～10：1。
16.一种硫氮磷硼掺杂碳材料，其特征在于，由权利要求7～15中的任一方法制得。
17.权利要求1～6和16中任一所述的硫氮磷硼掺杂碳材料作为电极材料在电化学中的应用。
18.一种铂碳催化剂，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硼掺杂碳材料，所述铂碳催化剂XPS分析的S2P谱峰中，在160ev～170ev之间只有噻吩型硫的特征峰。
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