介孔碳化钨合成方案

因碳化钨(WC)表面电子层与铂(Pt)相类似，在某些反应中具有类Pt的催化活性，除了在硬质合金领域以外，碳化钨作为一种性能优良的非贵金属催化材料的应用也备受关注。

上世纪六十年代起就陆续报道其对环己烷脱氢、乙苯脱氢制苯乙烯等反应中具有良好的催化活性。碳化钨不仅具备替代铂等贵金属催化剂的潜力，而且还有很强的耐酸性和很好的热稳定性，这使得其在未来燃料电池中作为高性能的催化剂成为可能。

随着纳米科技的发展，颗粒细化成为了一个提高催化剂性能的主要方向，但由于颗粒的细化所造成的产品和催化剂分离的成本却不断增加。而制备介孔材料是一个提高催化剂性能比较有效的方法。研究人员使用偏钨酸铵制取介孔碳化钨材料，其过程内容如下：

(1)在室温下，将偏钨酸铵加入到去离子水中，超声5～30分钟分散，得到质量浓度为30～70％的偏钨酸铵溶液；

(2)将步骤(1)制得的偏钨酸铵溶液以1～5μl/滴、每滴间隔2～8s(即相邻两滴间隔2～8s)的速度滴加到超声波作用下的无水乙醇中，瞬间造粒后产生沉淀，并且经超声波继续处理分散；然后经过滤、真空干燥得到偏钨酸铵颗粒；控制滴加过程中偏钨酸铵溶液的总体积与无水乙醇的体积之比为1∶5～50；

(3)所得偏钨酸铵颗粒在CO/H2气氛中进行碳化处理，过程为将偏钨酸铵颗粒置于管式反应炉中，在CO/H₂气氛下，按照2～10℃/min程序升温至700～900℃保持2～8小时，降温后即制得所述的介孔空心球状碳化钨。

偏钨酸铵作为碳化钨最为重要的前驱体，有着无污染、使用方便等优点，在作为钨源的应用已较为广泛。对偏钨酸铵的再设计，可实现对前驱体的掺杂，控制前驱体的结构和成分组成，在此前提下能有效地控制碳化过程中的颗粒硬团聚。碳化方面，气固反应由于碳化迅速且分布均匀等优点被广泛接受，在碳化过程中，造粒后前驱体中的易分解和可挥发成分在高温下分解成气体后形成孔隙，使得碳化钨颗粒得以纳米级堆积，得到双孔结构,其催化剂性能可大幅提升，但是成本却得到了有效控制。

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