[发明专利]一种TaC-TaN-Ta2

说明书

本发明公开了一种TaC‑TaN‑Ta₂O₅三相复合物粉体及其制备方法和用途，以氯化钽和尿素为原料，包括S1.混合；S2.煅烧；具体的，S1.混合：将氯化钽和尿素按照质量比1：4‑11，但是不包括1：8，混合后分散于乙醇溶剂中，搅拌得到均一的悬浊液；S2.煅烧：将S1.中得到的悬浊液置于管式炉中，在氩气保护下，升温煅烧6h，得到TaC‑TaN‑Ta₂O₅三相复合物粉体。本发明工艺简单，制备过程方便，以氯化钽和尿素为原料，通过控制两者质量比并溶于乙醇溶液中形成均一悬浮液后，而后煅烧即可得到碳化钽‑氮化钽‑氧化钽(TaC‑TaN‑Ta₂O₅)三相复合物，制备的碳化钽‑氮化钽‑氧化钽(TaC‑TaN‑Ta₂O₅)三相复合物在燃料电池中具有潜在的应用前景。

技术领域：

本发明涉及一种粉体和制备方法以及用途，尤其涉及一种 TaC-TaN-Ta₂O₅三相复合物粉体及其制备方法和用途。

背景技术：

在能源和环境问题已经成为全世界最危急的问题之一的今天，随着人类经济的发展，对化石能源的需求量日益增加，但化石能源的储量有限。此外，化石燃料会造成环境污染，影响人类健康。因此，寻求可持续、清洁能源成为世界各国迫切需求解决的重大课题。

燃料电池是将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。由于燃料电池将燃料的化学能直接转化为电能，而不必经过热机过程，因此不受热力学Carnot循环的限制，具有转换效率高、操作温度低、环境污染少等优点，被认为是21世纪最有发展前景的高效清洁能源，世界各国都将其视为解决环境污染与能源短缺问题的重要攻关项目。

燃料电池的主要构成组件为：电极(Electrode)、电解质隔膜 (ElectrolyteMembrane)与集电器(Current Collector)；由于直接醇类燃料电池所使用的燃料为小分子醇类(如甲醇、乙醇、乙二醇及丙三醇等)，常温下是液体，与使用氢气做燃料的燃料电池比较，更为安全，运输方便。直接醇类燃料电池由于其操作温度低，环境污染小等优点，受到世界各国研究者的重视。但是，大规模商业化直接醇类燃料电池存在的瓶颈是阳极的醇氧化仍然是Pt基材料具有好的电催化氧化性能。而自然界Pt资源稀缺，价格昂贵。因此，寻找一种成本低且能够用在燃料电极材料中的电催化剂具有重要的意义。

发明内容：

本发明的一个目的在于提供一种简单、易工业化的TaC-TaN-Ta₂O₅三相复合物粉体制备方法，制备得到的碳化钽-氮化钽 -氧化钽(TaC-TaN-Ta₂O₅)三相复合物，具有良好的界面和电催化活动，存在应用于电催化领域的应用前景。

本发明由如下技术方案实施：一种TaC-TaN-Ta₂O₅三相复合物粉体的制备方法，以氯化钽和尿素为原料，包括S1.混合；S2.煅烧；具体的，

S1.混合：将氯化钽和尿素按照质量比1：4-11，但是不包括1：8，混合后分散于醇类溶剂中，搅拌得到均一的悬浊液；

S2.煅烧：将S1.中得到的所述悬浊液置于管式炉中，在氩气保护下，升温煅烧，得到TaC-TaN-Ta₂O₅三相复合物粉体。

进一步的，所述S1.混合中，所述氯化钽和所述尿素分散于乙醇溶液中后，搅拌30min。

进一步的，所述S2.煅烧中，所述悬浊液置于管式炉中后按照 5℃/min的升温速率升温。

进一步的，所述S2.煅烧中，所述悬浊液升温到1100℃煅烧。

进一步的，所述醇类溶剂为乙醇。