一种碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料，其特征在于，氟掺杂碳化铌负载在碳材料上；碳化铌的负载量为10～70wt％，氟掺杂量为碳化铌的0.1～5mol％。2.根据权利要求1所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料，其特征在于，碳化铌的负载量为10～40wt％，氟掺杂量为碳化铌的0.5～1mol％。3.根据权利要求1所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料，其特征在于，所述碳材料为石墨化碳。4.权利要求1～3任一项所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.碳源经预处理后得到具有活性位点的碳前驱体；s2.铌源、氟源在溶剂中混合均匀后得到前驱体溶液；s3.将s1.得到的碳前驱体加入到s2.的前驱体溶液中混合均匀，得到碳前驱体
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铌
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氟中间吸附产物；s4.s3.得到的碳前驱体
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铌
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氟中间吸附产物和水或溶剂混合，在60～120℃密闭条件下反应得到中间产物；s5.s4.得到的中间产物干燥处理后，在保护气氛中1000～1500℃下进行热处理30～120min，即得到所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料。5.根据权利要求4所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料的制备方法，其特征在于，s1.中所述碳源为碳粉、碳布、多壁碳纳米管、泡沫碳、氧化石墨烯、阴离子交换树脂、阳离子交换树脂或两性离子交换树脂中的一种或几种的组合。6.根据权利要求5所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料的制备方法，其特征在于，当s1.中所述碳源为碳粉、碳布、多壁碳纳米管、泡沫碳或氧化石墨烯中的一种或几种的组合时，所述预处理为水热处理，水热处理的条件为：碳材料加入30～70wt％的hno3水溶液中，在60～120℃下处理6～12h；当s1.中所述碳源为阴离子交换树脂、阳离子交换树脂或两性离子交换树脂中的一种或几种组合时，所述预处理为酸碱处理法或次氯酸盐处理法中的一种或两种的组合。7.根据权利要求4所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述铌源为草酸铌、氯化铌、七氟铌酸钾、乙醇铌或铌酸钾中的一种或几种的组合；所述氟源为七氟铌酸钾、氟化钾、氟化钠、氟化铵或四丁基氟化铵中的一种或几种的组合。8.根据权利要求4所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料的制备方法，其特征在于，铌源中铌元素与碳源的摩尔质量比为0.0005～0.01mol/g。9.根据权利要求4所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料的制备方法，其特征在于，氟源中氟元素与铌源中铌元素的摩尔比为1:5～10:1。10.权利要求1～3任一项所述碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料在制备燃料电池中的应用。

技术总结
本发明提供一种碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料及其制备方法和应用。本发明的碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料是将氟掺杂碳化铌负载在碳材料上；碳化铌的负载量为10～70wt％，氟掺杂量为碳化铌的0.5～5mol％。该复合材料应用到直接醇类燃料电池中，具有催化醇氧化反应的能力，可以显著提高燃料电池的电化学性能(如峰电流)。化学性能(如峰电流)。化学性能(如峰电流)。


技术研发人员：岳鑫 邱新卓 冯敏 黄少铭
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2021/11/14