钨源对碳化钨粉末性能的影响

碳化钨粉末（WC粉末）是一种新型功能材料，具有与贵金属铂（Pt）相类似的电催化性能、较强的抗一氧化碳（CO）中毒能力、较高的导电性和选择性等优点，未来有望部分或者完全替代Pt等贵金属作为燃料电池电催化剂。

从化学的角度上来看，WC粉末的电催化性能除了与生产工艺和工艺参数有关之外，还与原材料种类密切相关。由于不同的钨源制备出来的WC粉末的分散性和颗粒尺寸不一样，所以Pt-WC催化剂的电催化活性也存在较大的区别。

碳化钨粉末的生产步骤：在以碳纳米管为载体，柠檬酸为络合剂的前提下，分别以偏钨酸铵（AMT）、钨酸钠（ST）及仲钨酸铵（APT）为钨源，利用水热法制备前驱体（钨酸和碳纳米管复合物）；然后将所得的前驱体放入高温管式炉中，采用程序升温法进行煅烧，除去碳纳米管，得到氧化钨中间体，随之在950℃的氮气气氛中通入碳源进行碳化，得到WC粉末。

研究表明：以AMT为原料制备的WC粉末较为分散，呈类球状，尺寸较小，约100nm，且分布较均匀，而以ST为原料制备的WC粉末有明显的团聚，粒度分布较大，在100~500nm之间；以APT为原料制备的WC粉末的分散性较差，严重团聚，且尺寸较大，在500nm以上。

碳化钨粉如何载铂？称取适量的WC粉末置于烧杯中，加入一定量的氯铂酸和蒸馏水，接着超声，然后滴加氢氧化钠调节pH值，搅拌均匀后逐滴加入硼氢化钠水溶液；最后将悬浮液抽滤干燥，得到Pt-WC催化剂。

研究表明，以偏钨酸铵作为钨源制备的Pt-WC催化剂的电催化性能最好，钨酸钠的次之，仲钨酸铵的最差，主要是归因于AMT制备的WC粉末分散性良好、呈类球状和尺寸较小，所以电化学活性表面积较大。以AMT为原料制备的Pt-WC催化剂在硫酸体系中的峰电流密度明显高于ST和APT的，在硫酸甲醇体系中的峰电流密度也明显高于ST和APT的。

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