[發(fā)明專利]硫氮磷摻雜碳材料、鉑碳催化劑及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011152361.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN114497598A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王厚朋;榮峻峰;趙紅;彭茜;張家康;顧賢睿;謝南宏;張?jiān)崎w
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H01M4/92
• 分類號(hào): H01M4/92;C01B32/168;C01B32/194;B82Y30/00;B82Y40/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，在其XPS分析的S_2P譜峰中，在160ev～170ev之間只有噻吩型硫的特征峰。

2.按照權(quán)利要求1所述的硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，在其XPS分析的N_1s譜峰中，在399ev～400.5ev之間有特征峰，且在390ev～410ev之間沒有其他的特征峰。

3.按照權(quán)利要求1所述的硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，其XPS分析的P_2P譜峰中，在132.5ev～134.5ev之間有特征峰，且在125ev～145ev之間沒有其他的特征峰。

4.按照權(quán)利要求1所述的硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，所述的硫氮磷摻雜碳材料為硫氮磷摻雜石墨烯、硫氮磷摻雜碳納米管或硫氮磷摻雜導(dǎo)電炭黑。

5.按照權(quán)利要求4所述的硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，所述導(dǎo)電炭黑為EC-300J、EC-600JD、ECP-600JD、VXC72、Black pearls 2000、PRINTEX XE2-B、PRINTEX L6或HIBLAXK40B2。

6.按照權(quán)利要求1所述的硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，其XPS分析中，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～4％，氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～4％，磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～4％。

7.一種碳材料的摻雜方法，包括：(1)將碳材料先與氮源和磷源接觸，在惰性氣體中于300℃～800℃處理0.5h～10h；(2)然后與硫源接觸，在惰性氣體中于400℃～1000℃處理0.5h～10h。

8.按照權(quán)利要求7所述的碳材料的摻雜方法，其特征在于，所述的硫源為單質(zhì)硫。

9.按照權(quán)利要求7所述的碳材料的摻雜方法，其特征在于，硫源的質(zhì)量以其所含硫的質(zhì)量計(jì)，所述碳材料與硫源的質(zhì)量比為20：1～2：1。

10.按照權(quán)利要求7所述的碳材料的摻雜方法，其特征在于，所述氮源為氨水/或尿素。

11.按照權(quán)利要求7所述的碳材料的摻雜方法，其特征在于，氮源的質(zhì)量以其所含氮的質(zhì)量計(jì)，所述碳材料與氮源的質(zhì)量比為500：1～5：1。

12.按照權(quán)利要求7所述的碳材料的摻雜方法，其特征在于，所述的磷源為磷酸、磷酸鹽、焦磷酸鹽、多聚磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、亞磷酸鹽和次磷酸鹽中一種或幾種。

13.按照權(quán)利要求7所述的碳材料的摻雜方法，其特征在于，磷源的質(zhì)量以其所含磷的質(zhì)量計(jì)，所述碳材料與磷源的質(zhì)量比為10000：1～10：1。

14.一種硫氮磷摻雜碳材料，其特征在于，由權(quán)利要求7～13中的任一方法制得。

15.權(quán)利要求1～6和14中任一所述的硫氮磷摻雜碳材料作為電極材料在電化學(xué)中的應(yīng)用。

16.一種鉑碳催化劑，包括碳載體和負(fù)載于其上的鉑金屬，其特征在于，所述的碳載體為硫氮磷摻雜碳材料，所述鉑碳催化劑XPS分析的S_2P譜峰中，在160ev～170ev之間只有噻吩型硫的特征峰。

17.按照權(quán)利要求16所述的鉑碳催化劑，其特征在于，在其XPS分析的N_1s譜峰中，在399ev～400.5ev之間有特征峰，且在390ev～410ev之間沒有其他的特征峰。