[發明專利]一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810098388.1
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108313999A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 余皓;王文麗;彭峰;王紅娟;曹永海
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

1.一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

采用氟化碳材料或氟化碳納米管為碳基底，將含氮、硫、磷中的一種或幾種雜原子的液體源在400-1000℃下通過裂解沉積的方法摻入碳基底中，或將含氮、硫、磷中的一種或幾種雜原子的固體源與碳基底研磨混合，在400-800℃下煅燒實現摻雜，得氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料。

2.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，采用氟化碳材料為碳基底，其中氟含量為1wt%-58wt%。

3.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，所述液體源為吡啶、噻吩、三苯基膦甲苯溶液和二芐基二硫溶液中的一種或幾種；固體源為升華硫和二芐基二硫中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，當采用噻吩實現硫摻雜時，裂解沉積的溫度為500-1000℃，注射噻吩的速率為1-10mL/h，沉積時間為2-6 h，氟化碳納米管用量為50-500 mg。

5.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，當采用升華硫實現硫摻雜時，煅燒的溫度為400-800 ℃，時間為0.5-4 h。

6.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，當使用三苯基膦甲苯溶液制備磷摻雜碳材料時，三苯基膦甲苯溶液的濃度為0.1-1 g/mL。

7.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，當采用吡啶和噻吩實現氮硫共摻雜時，吡啶與噻吩的體積比為1:1-1:20。

8.根據權利要求1所述的一種氮、硫、磷雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征在于，當采用吡啶和二芐基二硫實現氮硫共摻雜時，二芐基二硫的吡啶溶液的濃度為0.1-0.8 g/mL；當采用吡啶和三苯基膦實現氮磷共摻雜時，三苯基膦的吡啶溶液的濃度為0.01-0.4 g/mL。