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本发明公开了一种杂元素掺杂活性炭纤维及其制备方法和应用，所述制备方法包括如下步骤：1)向溶剂中加入一定量的含杂元素的离子液体，并将活性炭纤维加入其中，浸渍一段时间；所述的含杂元素的离子液体为含硼离子液体、含磷离子液体或含硫离子液体；2)将步骤1)所得的混合物进行微波消解预处理，使杂元素均匀地分布在活性炭纤维表面；3)将步骤2)所得的混合物进行烘干处理，使溶剂挥发；4)将步骤3)所得离子液体负载的活性炭纤维在惰性气氛下高温焙烧，即得杂元素掺杂活性炭纤维。本发明公开了所述杂元素掺杂活性炭纤维作为吸附材料在乙炔和乙烯的分离中的应用、作为催化剂在乙炔加氢合成乙烯中的应用以及作为电极材料在除盐中的应用。

本发明提供了一种杂原子掺杂的功能化碳材料的制备，是以含杂原子N、B、S、Cl、F的离子液体为原料，以硅溶胶为模板，在过渡金属铁、钴、镍盐溶液中进行物理混合后，在氮气气氛中高温碳化，再用HF去除模板，制得杂原子掺杂的功能化碳材料。该功能化碳材料在酸性和碱性条件下均具有好的ORR催化活性，具有优异的抗甲醇毒化性能及良好的稳定性，且在酸性条件下表现出良好的HER催化活性，而且不含任何贵金属，价格低廉，是一种有望代替商业Pt/C的ORR及HER双功能催化剂，具有非常好的工业应用前景。