聚苯胺-碳化鎢複合催化劑

燃料電池是一種直接將化學能轉變成電能的電化學裝置，其關鍵材料之一是電極催化劑，長期以來，鉑、釕等貴金屬因其具有卓越的催化性能一直被廣泛使用。合金催化劑能降低Pt的載量，提高催化效率，但在催化劑穩定性等方面還有待提高。

為了加快燃料電池的商業化進程，降低燃料電池的成本，人們對開發非貴金屬催化劑進行了大量的研究,以期取代貴金屬Pt作為燃料電池陰 極氧還原催化劑。根據目前的研究狀況，非貴重金屬陰極電催化劑可分為：過渡金屬類催化劑、摻雜金屬氧化合物、相過渡金屬硫化物以及新型導電聚合物電催化劑等。目前市場上聲稱可用於替代鉑的非貴金屬研究成果繁多，但真正商用的鳳毛麟角，不過公認最接近於鉑催化性能的當屬碳化鎢基催化劑。近來，有學者提出一種可用於燃料電池陰極的聚苯胺-碳化鎢複合催化劑，該催化劑具有成本低、穩定性好、以及高催化活性的特點。其製備過程包括以下步驟：

a.在鹽酸溶液中加入苯胺，持續攪拌；將過硫酸銨溶解在鹽酸溶液中，之後將得到的過硫酸銨溶液滴加到鹽酸和苯胺的混合溶液中，持續攪拌；然後加入次氯酸鈉溶液，加入次氯酸鈉溶液之後停止攪拌，進行反應；反應結束後，對反應物進行抽濾洗滌，先用鹽酸溶液洗滌，再用超純水洗滌，最後用丙酮洗滌；最後經乾燥，研磨，得到墨綠色的聚苯胺粉末；

b.將步驟a中得到的聚苯胺粉末均勻的分散在超純水中，加入碳化鎢粉末，持續攪拌，進行複合反應；反應完成後，將反應物抽濾洗滌，用超純水將反應物洗滌至中性，經乾燥，研磨，得到粉末；

c.將步驟b中得到的粉末放入瓷舟中，將瓷舟放入密閉的管式爐中，通入氮氣吹掃，之後開始程式升溫，升溫到900-1100℃保持0.5-2h，之後在氮氣保護下冷卻 到室溫，研磨，得到目標催化劑，即聚苯胺-碳化鎢複合催化劑。

用碳化鎢來代替貴金屬與聚苯胺複合的複合物，經過簡單表面處理的碳化鎢粒子可以很好的分散在分散介質中，使得最終成品電導率高、穩定性好、電化學性能及催化活性好，並且成本低廉。

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