本發(fā)明涉及納米材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種氮化釩材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，能源的消耗越來越大，化石能源使用后的產(chǎn)生的廢棄物對地球環(huán)境的污染和破壞日益嚴(yán)重，對人類的生存和發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。因此，開發(fā)和利用高效、節(jié)能環(huán)保的清潔能源已成為科研工作者的首要任務(wù)。目前，研究較多的清潔能源及裝置有鋰離子電池、超級電容器及低溫燃料電池，其中低溫燃料電池因具有運(yùn)行溫度低、比能量密度高、安靜無噪音、清潔環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，成為了便攜式移動電源和電動汽車優(yōu)選的新型能源。

催化劑是低溫燃料電池的關(guān)鍵材料，對低溫燃料電池的壽命、成本及性能有著重要的影響。目前，常用的催化劑為碳載鉑基催化劑，碳載體具有較高的比表面積及良好的導(dǎo)電性，可提高催化劑的催化活性，降低成本。然而，碳材料在低溫燃料電池工作環(huán)境下容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，造成金屬納米粒子的團(tuán)聚和流失，進(jìn)而影響催化劑的活性和穩(wěn)定性。因此，尋找一種導(dǎo)電性好、耐腐蝕能力強(qiáng)、比表面大的載體材料成為當(dāng)今研究的一個熱點(diǎn)課題。近年來，過渡金屬氮化物中的氮化釩由于具有較高的電子導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性、類貴金屬電子結(jié)構(gòu)等特性，在低溫燃料電池催化劑載體材料研究領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注。

氮化釩(vn)是一種金屬間化合物，具有較高的電子導(dǎo)電性(76scm^-1)、耐腐蝕性及類貴金屬電子結(jié)構(gòu)，是一種優(yōu)良的催化劑載體材料。f.j.disalvo等采用固-固分離法制得了介孔vn，介孔vn的具有較高的電子導(dǎo)電性，負(fù)載pd納米顆粒后得到pd/vn催化劑，與pd/c催化劑相比，展現(xiàn)出更高的催化甲酸氧化活性。n.y.kim等人以vo(acac)2、pvp和dmf為原料，采用靜電紡絲以及后期的高溫氮化制備了氮化釩納米纖維膜，并通過多元醇還原制備pt/vn，在0.1mhclo4溶液中具有較高的氧還原(orr)催化活性，計(jì)時電流曲線表明，pt/vn具有比商業(yè)pt/c更高的穩(wěn)定性。cn104099634a公開了氮化釩的制備方法，通過電解方法獲得氮化釩，可有效降低氮化制備的溫度，降低生產(chǎn)成本。cn102070130a公開了一種氮化釩的制備方法，將氧化釩與有機(jī)氮化物混合經(jīng)過溶劑熱處理制得釩氮螯合物，結(jié)晶、過濾，然后在保護(hù)氣體中煅燒，得到氮化釩。制得的氮化釩的粒徑小，具有較高的比電容和良好的循環(huán)性能。

現(xiàn)有的制備氮化釩的方法多采用氮源(氨氣、氮?dú)饣蛴袡C(jī)氮源)與釩的氧化物、鹵化物、硫化物及釩酸鹽在高溫下反應(yīng)制備vn。得到的vn多為塊體材料，存在粒徑較大、分布不均、團(tuán)聚嚴(yán)重等缺陷，造成氮化釩比表面積較小，分散性較差，進(jìn)而降低了催化劑的催化性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種氮化釩材料及其制備方法和應(yīng)用，得到比表面積可達(dá)18-50m²/g，具有多級微納結(jié)構(gòu)和良好的分散性的氮化釩材料。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種氮化釩材料，所述氮化釩材料由多孔氮化釩納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)，所述球形結(jié)構(gòu)包含由多孔氮化釩納米片隔離形成的空腔。

本發(fā)明提供的氮化釩材料由疏松多孔的氮化釩納米片組裝而成，由于納米片的隔離作用，各納米片間分布有大量空腔，極大的增加了氮化釩材料的比表面積，其比表面積可達(dá)18-50m²/g；該材料具有多級微納結(jié)構(gòu)，孔徑分布均勻、合理，具有良好的分散性，是一種優(yōu)良的催化劑載體。

根據(jù)本發(fā)明，所述氮化釩材料的比表面積為18-50m²/g，例如可以是18m²/g、20m²/g、23m²/g、25m²/g、27m²/g、30m²/g、32m²/g、35m²/g、38m²/g、40m²/g、43m²/g、45m²/g、48m²/g或50m²/g，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述球形結(jié)構(gòu)的直徑為1-5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述多孔氮化釩納米片的厚度為10-80nm，例如可以是10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm或80nm，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的氮化釩材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將釩酸鹽溶液與鋅鹽溶液混合，然后進(jìn)行陳化，陳化完成后固液分離，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(2)在氨氣與分散氣體的混合氣氛下，將步驟(1)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2進(jìn)行煅燒，經(jīng)過還原氮化后得到所述氮化釩材料。

本發(fā)明通過將釩酸鹽溶液與鋅鹽溶液按照適當(dāng)比例混合，通過奧斯瓦爾德熟化得到球形結(jié)構(gòu)的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2，再將zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2在氨氣氛圍中進(jìn)行高溫還原氮化，zno被還原為zn蒸汽，并隨氨氣排出，最后得到所述氮化釩材料。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)所述釩酸鹽溶液的濃度為10-100mmol/l，例如可以是10mmol/l、20mmol/l、30mmol/l、40mmol/l、50mmol/l、60mmol/l、70mmol/l、80mmol/l、90mmol/l或100mmol/l，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述釩酸鹽為偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨、正釩酸鈉、正釩酸鉀、焦釩酸鈉或焦釩酸銨中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨、正釩酸鈉、正釩酸鉀、焦釩酸鈉或焦釩酸銨中的任意一種；典型但非限定的組合為：偏釩酸鈉和偏釩酸鉀；偏釩酸銨和正釩酸鈉；正釩酸鉀和焦釩酸鈉；偏釩酸鈉和偏釩酸銨；焦釩酸鈉和焦釩酸銨；偏釩酸鈉、偏釩酸鉀和偏釩酸銨；偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨和正釩酸鈉等，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉。

本發(fā)明對釩酸鹽溶液的配制方法不進(jìn)行特殊限定，采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法進(jìn)行配制即可。示例性的，所述釩酸鹽溶液的配制方法可以為：在室溫環(huán)境下將釩酸鹽固體加入到去離子水中，密封攪拌、超聲，得到釩酸鹽溶液；但非僅限于此。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)所述鋅鹽溶液的濃度為5-30wt％，例如可以是5wt％、8wt％、10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、23wt％、25wt％、28wt％或30wt％，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅或硝酸鋅中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是氯化鋅、硫酸鋅或硝酸鋅中的任意一種；典型但非限定性的組合為氯化鋅和硫酸鋅；氯化鋅和硝酸鋅；硫酸鋅和硝酸鋅；氯化鋅、硫酸鋅和硝酸鋅。

本發(fā)明對鋅鹽溶液的配制方法不進(jìn)行特殊限定，采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法進(jìn)行配制即可。示例性的，所述鋅鹽溶液的配制方法可以為：在室溫條件下將可溶性鋅鹽溶于去離子水中，密封、攪拌，得到鋅鹽溶液；但非僅限于此。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中釩酸鹽溶液與鋅鹽溶液按v/zn為(1-2):1的摩爾比進(jìn)行混合，所述v/zn的摩爾比可以是1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

本發(fā)明步驟(1)中釩酸鹽溶液與鋅鹽溶液優(yōu)選按v/zn為3:2的摩爾比進(jìn)行混合。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)所述陳化的溫度為20-80℃，例如可以是20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)所述陳化的時間為6-12h，例如可以是6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h或12h，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

本發(fā)明對步驟(1)所述固液分離的方式不進(jìn)行特殊限定，選用本領(lǐng)域公知的手段進(jìn)行即可，示例性的，可以選用過濾、抽濾以及離心等方法，但非僅限于此，實(shí)際制備過程中以便于操作為宜。

根據(jù)本發(fā)明，對步驟(1)固液分離后得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2進(jìn)行洗滌，干燥。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述混合氣氛中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為70-100％，例如可以是70％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

當(dāng)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為100％時，即混合氣氛中沒有分散氣體，步驟(2)所述煅燒在純氨氣氣氛下進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明，所述分散氣體為氮?dú)夂?或氬氣。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述煅燒的溫度為600-800℃，例如可以是600℃、620℃、640℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃或800℃，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

本發(fā)明中步驟(2)所述煅燒的溫度優(yōu)選為650-750℃。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述煅燒的升溫速率為1-10℃/min，例如可以是1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

本發(fā)明中步驟(2)所述煅燒的升溫速率優(yōu)選為1-5℃/min。

根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述煅燒的時間為6-24h，例如可以是6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

本發(fā)明中步驟(2)所述煅燒的時間優(yōu)選為8-12h。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明所述氮化釩材料的方法包括以下步驟：

(1)將釩酸鹽溶液與鋅鹽溶液按v/zn為(1-2):1的摩爾比進(jìn)行混合，在20-80℃下陳化6-12h后固液分離，將分離得到的固體洗滌，干燥，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(2)在氨氣與分散氣體的混合氣氛下，將步驟(1)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2以1-10℃/min的速率升溫至600-800℃煅燒6-24h，經(jīng)過還原氮化后得到所述氮化釩材料，其中，混合氣氛中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為70-100％。

第三方面，本發(fā)明提供如第一方面所述的氮化釩材料的應(yīng)用，所述氮化釩材料作為低溫燃料電池貴金屬基或非貴金屬基催化劑載體。

本發(fā)明提供的氮化釩材料具有極高的比表面積及合理的孔徑分布，具有良好的分散性，是優(yōu)良的燃料電池催化劑載體；具有多級納微結(jié)構(gòu)，能夠改善電解液的傳輸；作為低溫燃料電池貴金屬基催化劑載體時，在催化甲醇氧化反應(yīng)過程展現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景。

與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供了一種由多孔氮化釩納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)的氮化釩材料，各納米片間分布有大量空腔，其比表面積可達(dá)18-50m²/g；該材料具有多級微納結(jié)構(gòu)，孔徑分布均勻、合理，具有良好的分散性，是一種優(yōu)良的催化劑載體。

(2)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備方法操作簡單、流程短，有效的降低了生產(chǎn)成本。

(3)本發(fā)明制備的氮化釩材料作為貴金屬基催化劑載體應(yīng)用于催化甲醇氧化反應(yīng)時，表現(xiàn)出更高的催化活性和穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的氮化釩材料的x射線衍射圖，圖中：a為實(shí)施例1得到的氮化釩材料的x射線衍射圖，b為實(shí)施例2得到的氮化釩材料的x射線衍射圖，c為實(shí)施例3得到的氮化釩材料的x射線衍射圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的氮化釩材料的sem照片；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制備的氮化釩材料的sem照片；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制備的氮化釩材料的sem照片；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1得到的氮化釩材料制備的pt/vn催化劑和pt/c催化劑在催化甲醇氧化時的催化活性對照圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1得到的氮化釩材料制備的pt/vn催化劑和對比例1得到的氮化釩材料制備的pt/vn催化劑在催化甲醇氧化時的催化活性對照圖。

下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

(1)將5wt％的硝酸鋅溶液滴加到100mmol/l的偏釩酸銨溶液中，控制v/zn的摩爾比為3:2，攪拌均勻后在30℃水浴中陳化8h，得到混合物；

(2)將步驟(1)得到的混合物過濾，將得到的沉淀洗滌、干燥，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(3)將步驟(2)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2置于管式爐中，通入氨氣，控制氨氣的流量為150ml/min，以5℃/min的速率升溫至650℃煅燒8h，經(jīng)過還原氮化后得到氮化釩材料。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行xrd表征，如圖1中的a圖所示，本實(shí)施例得到的氮化釩材料為純相的vn。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行sem表征，如圖2所示，本實(shí)施例得到的氮化釩材料由厚度為35nm左右的多孔納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)，其直徑約為2.5μm，各納米片間分布有大量空腔，該材料具有多級納微結(jié)構(gòu)。

采用美國生產(chǎn)的tristarⅱ3020表面與孔徑自動分析儀測量所述氮化釩材料的比表面積，測試過程為稱取約適量樣品(約100mg)先在100℃下真空處理12h，然后放入測試儀進(jìn)行氮?dú)馕摳教幚?。?jīng)過測量，所得氮化釩材料的比表面積為50m²/g。

實(shí)施例2

(1)將5wt％的氯化鋅溶液滴加到80mmol/l的偏釩酸鈉溶液中，控制v/zn的摩爾比3:2，攪拌均勻后在30℃水浴中陳化6h，得到混合物；

(2)將步驟(1)得到的混合物過濾，將得到的沉淀洗滌、干燥，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(3)將步驟(2)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2置于管式爐中，通入氨氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為90％，控制混合氣體的流量為150ml/min，以5℃/min的速率升溫至700℃煅燒12h，經(jīng)過還原氮化后得到氮化釩材料。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行xrd表征，如圖1中的b圖所示，本實(shí)施例得到的氮化釩材料為純相的vn。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行sem表征，如圖3所示，本實(shí)施例得到的氮化釩材料由厚度為45nm左右的多孔納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)，其直徑約為4μm，各納米片間分布有大量空腔，該材料具有多級納微結(jié)構(gòu)。

測量比表面積的方法同實(shí)施例1，經(jīng)過測量，所得氮化釩材料的比表面積為38m²/g。

實(shí)施例3

(1)將5wt％的硝酸鋅溶液滴加到100mmol/l的正釩酸鈉溶液中，控制v/zn的摩爾比3:2，攪拌均勻后在30℃水浴中陳化8h，得到混合物；

(2)將步驟(1)得到的混合物過濾，將得到的沉淀洗滌、干燥，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(3)將步驟(2)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2置于管式爐中，通入氨氣和氬氣的混合氣體，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為85％，控制混合氣體的流量為150ml/min，以5℃/min的速率升溫至750℃煅燒8h，經(jīng)過還原氮化后得到氮化釩材料。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行xrd表征，如圖1中的c圖所示，本實(shí)施例得到的氮化釩材料為純相的vn。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行sem表征，如圖4所示，本實(shí)施例得到的氮化釩材料由厚度為50nm的多孔納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)，其直徑約為5μm，各納米片間分布有大量空腔，該材料具有多級納微結(jié)構(gòu)。

測量比表面積的方法同實(shí)施例1，經(jīng)過測量，所得氮化釩材料的比表面積為33m²/g。

實(shí)施例4

(1)將5.5wt％的硝酸鋅溶液滴加到99.3mmol/l的偏釩酸銨溶液中，控制v/zn的摩爾比1:1，攪拌均勻后在25℃水浴中陳化6h，得到混合物；

(2)將步驟(1)得到的混合物過濾，將得到的沉淀洗滌、干燥，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(3)將步驟(2)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2置于管式爐中，通入氨氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為70％，控制混合氣體的流量為150ml/min，以1℃/min的速率升溫至650℃煅燒18h，經(jīng)過還原氮化后得到氮化釩材料。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行xrd表征，本實(shí)施例得到的氮化釩材料為純相的vn。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行sem表征，本實(shí)施例得到的氮化釩材料由厚度為40nm左右的多孔納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)，其直徑約為4μm，各納米片間分布有大量空腔，該材料具有多級納微結(jié)構(gòu)。

測量比表面積的方法同實(shí)施例1，經(jīng)過測量，所得氮化釩材料的比表面積為26m²/g。

實(shí)施例5

(1)將20wt％的硝酸鋅溶液滴加到35mmol/l的偏釩酸銨溶液中，控制v/zn的摩爾比2:1，攪拌均勻后在60℃水浴中陳化10h，得到混合物；

(2)對步驟(1)得到的混合物抽濾，將分離得到的固體洗滌、干燥，得到zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2；

(3)將步驟(2)得到的zn3(oh)2(v2o7)(h2o)2置于管式爐中，通入氨氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為70％，控制混合氣體的流量為150ml/min，以5℃/min的速率升溫至800℃煅燒8h，經(jīng)過還原氮化后得到氮化釩材料。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行xrd表征，本實(shí)施例得到的氮化釩材料為純相的vn。

對本實(shí)施例制備的氮化釩材料進(jìn)行sem表征，本實(shí)施例得到的氮化釩材料由厚度為60nm左右的多孔納米片組裝而成，具有球形結(jié)構(gòu)，其直徑約為4μm，各納米片間分布有大量空腔，該材料具有多級納微結(jié)構(gòu)。

測量比表面積的方法同實(shí)施例1，經(jīng)過測量，所得氮化釩材料的比表面積為18m²/g。

對比例1

采用cn103754839b公開的方法制備氮化釩材料：以粒度180目以上的偏釩酸銨為原料，在氨氣氣氛下進(jìn)行高溫反應(yīng)，氨氣流量為20l/h，反應(yīng)溫度為1000℃，保溫6h，隨后在氨氣氣氛下冷卻至室溫，即得到氮化釩材料。

性能測試：

取50mg本發(fā)明實(shí)施例1得到的氮化釩材料，加入到200ml去離子水溶液中，然后加入300mg尿素，超聲振蕩30min使之混合均勻。將3.319ml19.308mm的h2ptcl6的溶液逐滴加入其中，磁力攪拌2h，然后將混合溶液加熱到90℃并保溫2h，使尿素水解。待溶液冷卻到室溫加入200ml乙二醇攪拌3h，繼續(xù)加熱至120℃保溫3h，攪拌12h。然后過濾，洗滌，在80℃下干燥12h，得到鉑載量為20％的pt/vn催化劑，標(biāo)記為pt/vn-ⅰ。

將上述實(shí)施例1得到的氮化釩材料替換為碳材料，在相同的條件下制備鉑載量為20％的pt/c催化劑，標(biāo)記為pt/c。

將上述實(shí)施例1得到的氮化釩材料替換為對比例1得到的氮化釩材料，在相同的條件下制備鉑載量為20％的pt/vn催化劑，標(biāo)記為pt/vn-ⅱ。

分別將上述pt/vn-ⅰ、pt/c和pt/vn-ⅱ用于催化甲醇氧化，具體方法為：甲醇的電催化氧化測試在三電極體系中進(jìn)行，工作電極為涂有催化劑層的5mm內(nèi)徑的玻碳電極，鉑片為對電極，飽和甘汞電極為參比電極，循環(huán)伏安測試在0.5m的h2so4和1m的甲醇混合溶液中進(jìn)行，掃描速率為50mv/s。

如圖5所示，與碳載體相比，本發(fā)明制備的氮化釩材料作為鉑的載體時，催化劑具有更高的催化活性。

如圖6所示，與對比例1制備的氮化釩載體相比，本發(fā)明制備的氮化釩材料作為鉑的載體時，催化劑具有更高的催化活性。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。