低溫燃燒合成法制取超細碳化鎢

碳化鎢是一種非貴金屬催化劑，具有優異的穩定性和抗氧化性，並且具有很強的抗一氧化碳、碳氫化合物、硫化氫中毒的特性，是一種極具研究價值和發展前景的催化材料。

現有的研究表明WC具有以下表面結構和電子性質：碳化鎢和鉑主晶面上表面原子排列具有相似性；費米能級附近電子態密度都比較高；由於C的影響，使WC中W₅d電子不再全部共有化成巡遊電子，而是有一部分像Pt一樣變成局域電子，從而使WC具有類Pt的催化活性。碳化鎢作為電催化劑不僅表現出了較高的活性，而且還表現出了比較寬的電極電位，可有望用於金屬燃料電池的電極材料，以代替貴金屬。如果WC的催化活性能接近或達到Pt的催化水準，那麼其應用前景將不可估量。

所以迄今為止，人們對WC催化劑的製備方法、催化性能、物化性能、表面結構等方面做了大量研究工作。傳統的粉末冶金法製備碳化鎢的工藝都需要在高溫下進行，消耗了大量能量，具優劣和缺點各異。

低溫燃燒合成法通過一定化學計量比的還原劑（有機燃料）和氧化劑（金屬鹽類）的在水中溶解，使反應物達到分子水準的混合。在溶液的加熱過程中隨著水分的不斷蒸發，溶液發生沸騰、濃縮、冒煙，反應體系溫度達到點燃溫度時自動點燃。燃燒反應過程中，放出的大量氣體和熱量使產物能夠充分分散並在原子尺度上燒結，可獲得成分均勻和晶粒尺寸細小的納米粉體。這種合成工藝設備簡單、快速簡便，可以克服其他工藝條件苛刻、產量低、不易於產業化等缺點，有研究人員認為，其也可以應用于納米碳化鎢的制取。例如：

稱量鎢酸銨0.015mol、尿素0.1mol、硝酸0.2mol、葡萄糖0.2mol，加150ml去離子水，在1000ml燒杯中混合均勻。將混合溶液放置在封閉電爐上加熱，電爐開到最大功率，邊加熱邊攪拌。待溶液中水分幾乎蒸幹呈黏稠狀時，停止攪拌，溶液開始濃縮、冒煙自動點燃時，停止加熱。溶液點燃後，便得到蓬鬆混合物。待混合物冷卻後，將混合物取出，在研缽中研磨成粉末。所得粉末裝入方形石墨舟中，在通氬氣保護的電阻爐中進行碳化，碳化溫度1100℃，升溫速度3℃/min，保溫6h後緩慢隨爐冷卻，得到碳化鎢粉末。碳化鎢最小細微性為1.81μm，平均細微性為8.86μm。

採用低溫燃燒合成法合成碳化鎢，由於所用的氧化劑和燃料混合物具有放熱的特性，在較低的溫度誘發下能自發發生氧化還原反應，使得鎢源和碳源分佈均勻，接觸充分，在較低的溫度下得到了微米級碳化鎢粉末；並且原料成本低廉，製備操作簡單，具有大規模推廣應用的潛力。

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