核殼結構碳化鎢/碳化鎢鐵複合材料電催化性能

碳化鎢因具有類鉑催化性能，可用作化學催化和電催化領域的催化劑，且在催化反應過程中不易被 CO、 H2S等氣體中毒而被廣泛使用，但是在實際應用中，除了價格，碳化鎢並不能完美取代鉑的催化作用，這主要是碳化鎢的導電性能較差，故催化活性不及鉑。

碳化鎢催化性能雖不及鉑，但價格便宜那麼多，又能奢求什麼，更何況提升碳化鎢的催化活性也不是什麼難事國，學者們發現將碳化鎢與導性性高的載體材料複合，能有效提高 WC 活性，而且可用的載體有很多。

有學者提出製備碳化鎢鐵(Fe₃W₃C)與碳化鎢(WC)核殼結構複合材料的新思路. 這是因為, 一方面, Fe₃W₃C和WC均對甲醇的電催化氧化具有較好的催化活性；另一方面, Fe3W3C 具有良好的導電性；更為重要的是核殼結構複合材料可利用核和殼層的特點對材料的性能進行調控, 可明顯提升複合材料的催化性能。

利用鐵黃比表面積大和吸附性能優越等特點, 採用包覆技術將偏鎢酸銨均勻地吸附於其外表面, 並利用鐵黃中的鐵元素在還原碳化過程中能夠摻入碳化鎢內形成Fe₃W₃C, 以增強複合材料導電性的特點, 將表面包覆和原位還原碳化技術相結合, 製備出具有核殼結構的Fe₃W₃C與WC複合材料。

通過對碳化鎢/碳化鎢鐵複合材料的表面檢測發現，核殼結構的特徵是以碳化鎢鐵為核, 以碳化鎢和碳化二鎢為殼。核殼結構複合材料在鹼性、中性和酸性溶液中對甲醇均具有一定的催化活性, 且均高於介孔空心球狀碳化鎢和顆粒狀碳化鎢的電催化活性; 核殼結構複合材料的電催化活性不僅與其物相組成有關, 還與其微結構特徵相關。 這些結果說明, 複合材料的電催化活性可以通過改變反應體系的性質, 以及控制材料本身的物相和結構特徵進行調控. 上述結果充分說明核殼結構是提高碳化鎢電催化活性的有效途徑之一。

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