聚苯胺-碳化钨复合催化剂

燃料电池是一种直接将化学能转变成电能的电化学装置，其关键材料之一是电极催化剂，长期以来，铂、钌等贵金属因其具有卓越的催化性能一直被广泛使用。合金催化剂能降低Pt的载量，提高催化效率，但在催化剂稳定性等方面还有待提高。

为了加快燃料电池的商业化进程，降低燃料电池的成本，人们对开发非贵金属催化剂进行了大量的研究,以期取代贵金属Pt作为燃料电池阴 极氧还原催化剂。根据目前的研究状况，非贵重金属阴极电催化剂可分为：过渡金属类催化剂、掺杂金属氧化合物、相过渡金属硫化物以及新型导电聚合物电催化剂等。目前市场上声称可用于替代铂的非贵金属研究成果繁多，但真正商用的凤毛麟角，不过公认最接近于铂催化性能的当属碳化钨基催化剂。近来，有学者提出一种可用于燃料电池阴极的聚苯胺-碳化钨复合催化剂，该催化剂具有成本低、稳定性好、以及高催化活性的特点。其制备过程包括以下步骤：

a.在盐酸溶液中加入苯胺，持续搅拌；将过硫酸铵溶解在盐酸溶液中，之后将得到的过硫酸铵溶液滴加到盐酸和苯胺的混合溶液中，持续搅拌；然后加入次氯酸钠溶液，加入次氯酸钠溶液之后停止搅拌，进行反应；反应结束后，对反应物进行抽滤洗涤，先用盐酸溶液洗涤，再用超纯水洗涤，最后用丙酮洗涤；最后经干燥，研磨，得到墨绿色的聚苯胺粉末；

b.将步骤a中得到的聚苯胺粉末均匀的分散在超纯水中，加入碳化钨粉末，持续搅拌，进行复合反应；反应完成后，将反应物抽滤洗涤，用超纯水将反应物洗涤至中性，经干燥，研磨，得到粉末；

c.将步骤b中得到的粉末放入瓷舟中，将瓷舟放入密闭的管式炉中，通入氮气吹扫，之后开始程序升温，升温到900-1100℃保持0.5-2h，之后在氮气保护下冷却 到室温，研磨，得到目标催化剂，即聚苯胺-碳化钨复合催化剂。

用碳化钨来代替贵金属与聚苯胺复合的复合物，经过简单表面处理的碳化钨粒子可以很好的分散在分散介质中，使得最终成品电导率高、稳定性好、电化学性能及催化活性好，并且成本低廉。

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