[发明专利]掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的N_1s谱峰中有第一类特征峰和第二类特征峰，且第一类特征峰的峰面积之和与第二类特征峰的峰面积之和的比值大于1；在399ev～400.5ev之间的特征峰为第一类特征峰；不属于第一类且在390ev～410ev之间的特征峰为第二类特征峰。

2.按照权利要求1所述的掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的B_1s谱峰中，在185ev～200ev之间有三个、四个或者多于四个的特征峰。

3.按照权利要求1所述的掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的P_2P谱峰中，在125ev～145ev之间有两个、三个或者多于三个的特征峰。

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

5.按照权利要求1所述的掺杂碳材料，其特征在于，所述掺杂碳材料为氮硼磷掺杂碳材料。

6.按照权利要求5所述的掺杂碳材料，其特征在于，所述氮硼磷掺杂碳材料为氮硼磷掺杂石墨烯、氮硼磷掺杂导电炭黑或氮硼磷掺杂碳纳米管。

7.按照权利要求6所述的掺杂碳材料，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。

8.一种碳材料的掺杂方法，包括掺杂硼磷的操作和掺杂氮的操作；

所述掺杂硼磷的操作包括：与硼源和磷源接触，在惰性气体中于400℃～900℃处理0.5h～10h；

所述掺杂氮的操作在所述掺杂硼磷的操作之后或同时进行。

9.按照权利要求8所述的碳材料的制备方法，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。

10.按照权利要求8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。

11.按照权利要求8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。

12.按照权利要求8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。

13.按照权利要求8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。

14.按照权利要求8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。

15.一种掺杂碳材料，其特征在于，由权利要求8～14中的任一方法制得。

16.权利要求1～7和15中任一所述的掺杂碳材料作为电极材料在电化学中的应用。

17.一种铂碳催化剂，其特征在于，在其XPS分析的N_1s谱峰中有第一类特征峰和第二类特征峰，且第一类特征峰的峰面积之和与第二类特征峰的峰面积之和的比值大于1；在399ev～400.5ev之间的特征峰为第一类特征峰；不属于第一类且在390ev～410ev之间的特征峰为第二类特征峰。