磷硼掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及磷硼掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用，其中的磷硼掺杂碳材料，在其XPS分析的B

【技术实现步骤摘要】
磷硼掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及磷硼掺杂碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在化学领域，碳材料既是重要的载体，也是常用的催化剂。碳元素的成键方式丰富，可以通过各种方式对碳材料改性，以期获得更适合的性能。
[0003]氧还原反应(ORR)是电化学领域的关键反应，例如在燃料电池和金属空气电池中，氧还原反应是影响电池性能的主要因素。掺杂原子的碳材料可直接用作氧还原反应的催化剂。在用作氧还原催化剂时，已有文献报道在碳材料中掺入氮、磷、硼、硫、氟、氯、溴、碘等元素，其中氮与碳原子半径接近，容易进入碳晶格中，因此是最常用的掺杂元素。磷与氮属于同一主族，但就掺杂碳材料而言，由于原子半径及电负性的差异，使磷有本质上不同于氮的特点。尽管将掺杂碳材料作为燃料电池催化剂的文献报道较多，并且一些研究结果展现了较好的活性，但与铂碳催化剂相比尚有较大差距，距离商业化应用还较远。一方面本领域对杂原子与碳材料的结合方式、杂原子间的相互作用及催化机理认识还不充分；另一方面每种杂原子与碳材料有多种结合方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的B
1s
谱峰中，在190.5
±
0.5eV处有一个特征峰。2.按照权利要求1所述的磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的P
2p
谱峰中，在134.6
±
0.3eV处有一个特征峰。3.按照权利要求1所述的磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的P
2P
谱峰中，除在134.6
±
0.3eV处有一个特征峰外，在125ev～145ev之间还有另外两个特征峰。4.按照权利要求1所述的磷硼掺杂碳材料，其特征在于，在其XPS分析的B
1s
谱峰中，在190.5
±
0.5eV处有一个特征峰，且在185ev～200ev之间还有另外两个特征峰。5.按照权利要求1所述的磷硼掺杂碳材料，其特征在于，其XPS分析中，磷质量分数为0.01％～4％，硼质量分数为0.01％～4％。6.按照权利要求1所述的磷硼掺杂碳材料，其特征在于，所述磷硼掺杂碳材料为磷硼掺杂石墨烯、磷硼掺杂导电炭黑或磷硼掺杂碳纳米管。7.按照权利要求6所述的磷硼掺杂碳材料，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HIBLAXK 40B2。8.一种磷硼掺杂碳材料的制备方法，包括：将碳材料与硼源和磷源接触，在惰性气体中于400℃～900℃处理0.5h～10h，即得所述的磷硼掺杂碳材料。9.按照权利要求8所述的磷硼掺杂碳材料的制备方法，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。10.按照权利要求8所述的磷硼掺杂碳材料的制备方法，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所述的磷硼掺杂碳材料的制备方法，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。12.按照权利要求8所述的磷硼掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的硼源为硼酸和硼酸盐中的一种或几种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王厚朋，荣峻峰，赵红，彭茜，张家康，谢南宏，顾贤睿，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：