[發明專利]一種氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010592193.X
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111729665A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 柴國良;王珂;張浩;謝歡
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: B01J23/20
• 分類號: B01J23/20;B01J27/06;B01J35/00;B01J37/08;C25B1/30;C25B11/06
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩;楊曉云

1.一種氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料，其特征在于，包括氟摻雜碳基體和分散在所述氟摻雜碳基體中的五氧化二鉭顆粒。

2.根據權利要求1所述的氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料，其特征在于，所述五氧化二鉭顆粒的粒徑為50～200nm；

優選地，所述五氧化二鉭顆粒的粒徑為70～150nm。

3.根據權利要求1所述的氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料，其特征在于，所述五氧化二鉭顆粒與所述氟摻雜碳基體的質量比為1：0.25～4；

優選地，所述五氧化二鉭顆粒與所述氟摻雜碳基體的質量比為1：0.5～2；

優選地，所述含氟聚合物選自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料，其特征在于，所述氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料具有微孔結構；

優選地，所述微孔的孔徑為1～2nm；

優選地，所述氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料的阻抗為30～40Ω。

5.一種氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料的制備方法，其特征在于，至少包括：將含五氧化二鉭顆粒和含氟聚合物的混合物研磨混合均勻，干燥，煅燒，得所述氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述五氧化二鉭顆粒和含氟聚合物的質量比為1：0.25～4；

優選地，所述五氧化二鉭顆粒和含氟聚合物的質量比為1:0.5～2；

優選地，所述含氟聚合物選自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一種。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混合物中還包括粘結劑；

所述粘結劑選自甲基吡咯烷酮、萘酚膜溶液中的至少一種；

優選地，所述粘結劑和五氧化二鉭顆粒的體積質量比為：

2～30ml：1g；

優選地，所述粘結劑和五氧化二鉭顆粒的體積質量比為：

5～20ml：1g；

優選地，所述干燥的條件為：干燥的溫度50～90℃，干燥的時間為8～36h；

優選地，所述干燥的條件為：干燥的溫度60～80℃，干燥的時間為12～24h；

優選地，所述煅燒的條件為：在非活性氣體氛圍下，煅燒溫度為600～1000℃，煅燒時間為0.5～8h；

優選地，在非活性氣體氛圍下，煅燒溫度為700～900℃，煅燒時間為1～6h；

優選地，所述非活性氣體選自氮氣、氬氣中的至少一種。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述五氧化二鉭顆粒的制備方法至少包括：

將鉭粉末溶解于含有硝酸、氫氟酸的混合液中，加入氨水，攪拌直至出現沉淀，分離，洗滌，干燥，得五氧化二鉭顆粒。

9.一種催化劑，其特征在于，含有權利要求1-4任一項所述的氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料、權利要求5-8任一項所述的制備方法制備得到的氟摻雜碳五氧化二鉭復合材料。

10.權利要求9所述的催化劑在電催化兩電子氧還原生成雙氧水中的應用。