介孔碳化鎢合成方案

因碳化鎢(WC)表面電子層與鉑(Pt)相類似，在某些反應中具有類Pt的催化活性，除了在硬質合金領域以外，碳化鎢作為一種性能優良的非貴金屬催化材料的應用也備受關注。

上世紀六十年代起就陸續報導其對環己烷脫氫、乙苯脫氫制苯乙烯等反應中具有良好的催化活性。碳化鎢不僅具備替代鉑等貴金屬催化劑的潛力，而且還有很強的耐酸性和很好的熱穩定性，這使得其在未來燃料電池中作為高性能的催化劑成為可能。

隨著納米科技的發展，顆粒細化成為了一個提高催化劑性能的主要方向，但由於顆粒的細化所造成的產品和催化劑分離的成本卻不斷增加。而製備介孔材料是一個提高催化劑性能比較有效的方法。研究人員使用偏鎢酸銨制取介孔碳化鎢材料，其過程內容如下：

(1)在室溫下，將偏鎢酸銨加入到去離子水中，超聲5～30分鐘分散，得到品質濃度為30～70％的偏鎢酸銨溶液；

(2)將步驟(1)制得的偏鎢酸銨溶液以1～5μl/滴、每滴間隔2～8s(即相鄰兩滴間隔2～8s)的速度滴加到超聲波作用下的無水乙醇中，瞬間造粒後產生沉澱，並且經超聲波繼續處理分散；然後經過濾、真空乾燥得到偏鎢酸銨顆粒；控制滴加過程中偏鎢酸銨溶液的總體積與無水乙醇的體積之比為1∶5～50；

(3)所得偏鎢酸銨顆粒在CO/H2氣氛中進行碳化處理，過程為將偏鎢酸銨顆粒置於管式反應爐中，在CO/H₂氣氛下，按照2～10℃/min程式升溫至700～900℃保持2～8小時，降溫後即制得所述的介孔空心球狀碳化鎢。

偏鎢酸銨作為碳化鎢最為重要的前驅體，有著無污染、使用方便等優點，在作為鎢源的應用已較為廣泛。對偏鎢酸銨的再設計，可實現對前驅體的摻雜，控制前驅體的結構和成分組成，在此前提下能有效地控制碳化過程中的顆粒硬團聚。碳化方面，氣固反應由於碳化迅速且分佈均勻等優點被廣泛接受，在碳化過程中，造粒後前驅體中的易分解和可揮發成分在高溫下分解成氣體後形成孔隙，使得碳化鎢顆粒得以納米級堆積，得到雙孔結構,其催化劑性能可大幅提升，但是成本卻得到了有效控制。

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