最佳助催化剂—碳化钨

自上世纪美国科学家发现碳化钨具有类铂催化性能后，人们发现碳化钨在烃类重整、分解、加氢、异构化，氢气和醇的电化学氧化，以及氧气的电化学还原等反应中均具有较高的催化或助催化活性。

在燃料电池领域，碳化钨负载铂（Pt/WC）作为催化剂用于甲醇氧化和氧还原，比商业铂/碳（Pt/C）催化剂具有更低的过电位和更高的电流密度。而且，随着碳化钨比表面积的增大，其对催化剂的助催化作用增强。另外，碳化钨作为催化剂载体，还能保护活性组分免于被CO毒化。

但碳化钨作为催化剂的前提在于如何降低碳化钨粒径或提高碳化钨材料的表面积，这对其发挥助催化剂的作用至关重要。有研究人员通过水热法将碳前驱体和钨前驱体包裹在模板上；然后在高温分解除去模板，将钨前驱体分解为氧化钨；最后在氮气保护下高温处理得空心半球结构的碳化钨，其实验过程大致如下：

在一个容积为50 mL内衬聚四氟乙烯胆的高压反应釜中加入1克粒径为1.3微米的聚苯乙烯球，2克葡萄糖，1克偏钨酸铵和40 ml去离子水，搅拌均匀。将高压反应釜封口，置于烘箱中，升温到180 ℃，保温12小时。冷却后，将固体粉干燥并置于功率为2000瓦的微波炉中，加热2分钟。将所得产物置于管式炉，在氮气保护下于900 ℃保温2小时，得到直径为 1.6微米的碳化钨空心半球，壁厚约200纳米，所得到的碳化钨空心半球形貌规整，粒径均匀。

在电解液为0.1 mol/L的高氯酸，温度为25℃，扫描速度为5毫伏/秒，电极转速为 1600转/分钟的条件下，将负载Pt催化剂（Pt/碳化钨空心半球）与传统的Pt/ C催化剂的氧还原性能进行对比，结果得出，碳化钨空心半球作为载体对Pt催化剂 具有显著的助催化作用；相比碳载体，碳化钨空心半球能大幅度提高Pt催化剂的活性，并能降低反应过电位。

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