一種納米碳化鎢合成方法

碳化鎢具有高熔點，高硬度，高耐磨性、耐蝕性以及優異的導電導熱性，是硬質合金的主要原料，而且，從1973年美國科學家首次報導了WC具有和Pt等貴金屬類似的表面催化性能，WC作為太陽能燃料電池的催化劑或催化劑載體的研究也倍受關注。

納米材料是一個融前沿科學和高新技術於一體的新型跨學科的邊緣學科材料體系。納米材料的粒子尺寸會使材料在許多物理、化學特性和力學特性發生奇異的變化，如納米顆粒的表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應等特性使材料在許多方面的特性都超出常規現象。

納米碳化鎢粉體是超細硬質合金的重要原料，同時納米碳化鎢粉體具有高的比表面積，也有利於提高其在催化方面的性能及作為催化劑載體的優勢。因此納米碳化鎢研究具有重要的意義。

納米碳化鎢的合成方法可採用以下方案：

1、稱取10g H₂WO₄，放入1000ml錐形瓶中，加2ml蒸餾水潤濕，稱取52g正辛胺，360g正庚烷，將二者混合均勻，將胺和烷的混合溶液加入放鎢酸的錐形瓶中，邊加邊劇烈攪拌，開始為黃色懸濁液，隨著時間的延長，懸濁液的顏色逐漸變淡，半小時後呈現米黃色，一小時後呈現白色，攪拌24h，靜置24h，

2、將白色懸濁液固液分離，醇洗5次(3000r/min，10min)，室溫減壓乾燥30h，得到18g鎢酸基無機-有機混雜層狀化合物。

3、將0.15g所得鎢酸基無機-有機混雜層狀化合物裝入一端密封的直徑為8mm，長250mm的石英管中，抽真空至2×10-2Pa，密封；將密封的石英管放在馬弗爐中，以1℃/min的升溫速率升溫至750℃，保溫20h，自然冷卻，得到0.07g碳化鎢黑色粉末，產率為99％。

從X射線衍射分析圖中可以看出，所得樣品主要物相為六方相碳化鎢，同時還有少量的W₂C，可估算出W₂C含量約為6％；碳化鎢顆粒尺寸大約在200nm左右，為尺寸均一的具有多級結構的碳化鎢多孔球，單個碳化鎢顆粒只有10～100nm左右，BET表面積為1～50m²/g，在作為增強體用於耐磨材料或切削工具時，這種結構有利於提高增強體與基體材料的結合力，在作為催化劑載體時，發達的多孔結構和較大的比表面積有利於負載更多的催化劑，納米顆粒組成的多孔微球體積較大，有利於回收再利用。同時較大的比表面積和發達的孔結構也有利於提高碳化鎢材料自身的催化活性，可直接用作燃料電池的催化劑。

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