碳化钨/二氧化钛复合催化剂

碳化钨可以催化氢化、烷烃氢解和重整等合成气反应。同时，纳米碳化钨在低温酸性介质中电化学活性较高、催化效果良好，耐酸、耐高温 以及抗CO中毒，对氢气、水和甲醇氧化均表现出催化氧化性能。

但碳化钨的催化活性与贵金属催化剂铂相比仍存在较大的差距。因此，导找低成本和高效率的复合材料方案是其走向实际应用的关键。二氧化钛是半导体纳米光催化剂，通过紫外线催化，产生游离电子及空穴， 进而产生具有极强氧化作用的活性氧和羟基自由基。其优点是催化活性高，缺点是光相应范围较窄，只能依靠波长小于387nm的紫外光激发，可见光利用率低。

国内某上市企业成功研究一种利用废旧材料制备碳化钨与二氧化钛复合催化剂的方法，能够实现钛液与钨酸铵溶液均匀的液液混合，最终利用二氧化钛的光电催化性能提高碳化钨的类铂催化活性，其过程有：

(1)取含钨废催化剂(以废丙烯氧化制取丙烯酸二段催化剂和石油加氢催化剂RN-1，3581催化剂)，除去其中的水、有机物和积碳物等，温度控制在600 ℃，焙烧时间8h，随后对其进行700℃焙烧8h，直至硫化钨全部被氧化为三氧化钨；取焙烧料冷却后粉碎，用18.5％的氨水浸出，浸出温度为78℃，浸出时间为8h，直至其中的三氧化钨全部溶解；浸出液在56℃下保温10h，使其中的 硅、磷和铁等杂质沉淀，再进行过滤，取滤出液即为钨酸铵溶液，浓度为30％。

(2)将含钛废料灰箱料按固液比为1∶1加入质量分数为30％的盐酸制成悬浮液，加入固体硫酸铵与质量分数为98％的浓硫酸混合，固体硫酸铵与该浓硫 酸按重量比为1∶2的比例混合。加热至200℃，搅拌至灰箱料完全溶解，冷却至室温，制得钛液。

(3)取钛液，加入无机分散剂溶液和有机表面活性剂溶液混合，搅拌加热 至沸腾后降温至70℃，然后加入钨酸铵溶液，搅拌2小时，得到混合溶液。

 (4)将混合溶液保温3小时反应，降温抽滤，洗涤数次，再用真空干燥法 得到复合粉末。此时，复合粉末中的钛以水合二氧化钛粉末的形式存在。

(5)将复合粉末置于装有还原性气体的还原炉中碳化，以3℃/min的升温速度将碳化温度升至500℃，并保温3个小时，使钨酸铵溶液与二氧化钛复合粉末中的非碳元素成分以H₂O或NH₃等气体形式排出，制得碳化钨与二氧化钛复合催化剂。

通过制备碳化钨与二氧化钛的复合催化剂，提高了碳化钨电催化性能，增强了其类铂催化活性，从而有望代替贵金属催化剂应用于多相催化和电催化领域。

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