微波诱导催化法合成碳化钨

碳化钨是一种具有独特的物理和化学特性的材料。这种材料的特性综合了离子晶体、共价化合物和过渡金属三种材料的性质。已经在各种耐高温、耐磨擦和耐腐蚀的机械领域得到应用。此外，碳化钨具有某些贵金属的催化性质，在油品的的加氢精制、脱硫、脱氮和燃料电池触媒电极方面同样具有与贵金属相比拟的催化活性和选择性，该种碳化物比贵金属价格低廉， 且又具有优良的抗一氧化碳和硫中毒的性能，因此被誉为取代铂族贵金属的“准铂催化剂”。

传统的碳化钨制备工艺继承于冶金工业，是在还原性气氛中金属、金属氢化物或金属氧化物和一定比例的碳直接反应，反应温度通常高于1500K。所得的产物具有很低的比表面积和纯度，这些工业材料不适合用作催化剂或载体。为了适应碳化钨在催化和吸附方面的应用，冶炼工业开发了很多制备高比表面积碳化钨的方法。例如，挥发性金属化合物的气相反应，气相反应物和固相金属化合物的反应，金属化合物的高温分解和液相反应。研究发现碳化钨的催化和吸附性能与其表面结构和成分有很大关系，而其表面结构和成分受制备工艺的影响。

在近年来的新合成工艺研究中，有学者发现，采用微波诱导催化法，能将碳化钨迅速加热到高温状态，具有制备速度快和低能耗的特点。而且，在金属粉末材料催化下，反应产物几乎是纯净的碳化钨。这种工艺过程的大致内容为：

将质量为1.0克钨溶于100ml双氧水，然后，加入1克活性碳粉，并添加100毫升乙醇，放入超声清洗机中超声30分钟分散均匀，取出搅拌至粘稠状浆料。然后将粘稠状浆料放入微波炉中，以交替微波工作5秒停5秒的方式加热浆料，得到干燥粉末。接着将干燥粉末与1克铁粉机械混合均匀，放入陶瓷坩埚中，在陶瓷坩埚的周围包裹耐微波保温材料。最后将坩埚放入微波炉中持续加热20分钟，得到纳米级碳化钨颗粒。

将成品置于X射线下观察后得出结论，在有金属粉末材料催化下，反应产物几乎是纯净的碳化钨，而不加金属粉末材料所制得的产物含大量氧化钨。

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