[发明专利]一种含杂原子纳米碳材料及其制备方法和应用以及一种烃氧化脱氢反应方法

摘要

本发明公开了一种含杂原子纳米碳材料及其制备方法和应用以及一种烃脱氢反应方法，该含杂原子纳米碳材料含有氧、氮、磷、氢和碳，XPS图谱中，由对应于C‑O基团的谱峰确定的氧元素的含量与由对应于基团的谱峰确定的氧元素的含量的摩尔比值为大于1，且由对应于石墨型氮的谱峰确定的氮元素的含量与由对应于吡咯型氮的谱峰确定的氮元素的含量的比值为大于0.9。本发明的含杂原子纳米碳材料在烃的氧化脱氢反应中显示出良好的催化活性，同时仍然保持了纳米碳材料本身所具有的良好特性，具有较好的稳定性。本发明的含杂原子纳米材料的制备方法能稳定地调控纳米碳材料中的杂原子含量及其存在形态，同时对纳米碳材料本身的结构影响小。

主权项

1.一种含杂原子纳米碳材料，该含杂原子纳米碳材料含有氧元素、氮元素、磷元素、氢元素和碳元素，以该含杂原子纳米碳材料的总量为基准，以元素计，所述氧元素的含量为0.9‑10重量％，所述氮元素的含量为0.1‑10重量％，所述磷元素的含量为0.05‑5重量％，所述氢元素的含量为0.1‑3重量％，所述碳元素的含量为72‑98.85重量％；该含杂原子纳米碳材料的X射线光电子能谱图谱中，以由X射线光电子能谱确定的该含杂原子纳米碳材料表面元素的总量为基准，由对应于基团的谱峰确定的氧元素的含量为0.1‑1摩尔％，由对应于C‑O基团的谱峰确定的氧元素的含量与由对应于基团的谱峰确定的氧元素的含量的摩尔比值为大于1；并且该含杂原子纳米碳材料的X射线光电子能谱图谱中，由对应于石墨型氮的谱峰确定的氮元素的含量为0.5‑1摩尔％，由对应于石墨型氮的谱峰确定的氮元素的含量与由对应于吡咯型氮的谱峰确定的氮元素的含量的比值为大于0.9。