[发明专利]硫磷硼掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202011151999.1 | 申请日： | 2020-10-26 |
| 公开（公告）号： | CN114497597A | 公开（公告）日： | 2022-05-13 |
| 发明（设计）人： | 荣峻峰;赵红;张家康;王厚朋;顾贤睿;彭茜;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： | 硫磷硼 掺杂 材料 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种硫磷硼掺杂碳材料，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所述的硫磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的B1s谱峰中，在190.2ev～191.2ev之间有特征峰。
3.按照权利要求1所述的硫磷硼掺杂碳材料，其特征在于，所述的硫磷硼掺杂碳材料为硫磷硼掺杂石墨烯、硫磷硼掺杂碳纳米管或硫磷硼掺杂导电炭黑。
4.按照权利要求3所述的硫磷硼掺杂碳材料，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。
5.按照权利要求1所述的硫磷硼掺杂碳材料，其特征在于，其XPS分析中，硫质量分数为0.01％～4％，磷质量分数为0.01％～4％，硼质量分数为0.01％～4％。
6.一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)然后与硫源接触，在惰性气体中于1000℃～1500℃处理0.5h～10h。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.一种硫磷硼掺杂碳材料，其特征在于，由权利要求6～12中的任一方法制得。
14.权利要求1～5和13中任一所述的硫磷硼掺杂碳材料作为电极材料在电化学中的应用。
15.一种铂碳催化剂，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。
16.按照权利要求15所述的铂碳催化剂，其特征在于，在其XPS分析中，在185ev～200ev之间没有B1s的特征峰，且在125ev～145ev之间没有P2p的特征峰。
17.按照权利要求15所述的铂碳催化剂，其特征在于，其碳载体为权利要求1～6和16中任一所述的硫磷硼掺杂碳材料。
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