介孔结构纳米碳化钨催化性能

碳化钨具有独特的物理化学性能，如机械强度高、导电率高、热稳定和化学稳定性好，以及较好的催化活性等，这些性能使其受到越来越多的关注。

由于碳化钨(WC)具有类铂电催化活性和抗 CO 中毒能力，因此，国内外专家学者在纳米碳化钨的制备与应用性能一直都有浓厚的兴趣，同钨的其它化学品一样，不同结构的碳化钨也具有不同的催化性能，学者们普遍认为，形貌控制可有效地提高 WC 的催化性能。

有研究表明，与其他形貌的催化材料相比，二维结构的纳米片可提供大量的表面原子和更多的反应活性中心，是一种理想的催化剂结构，什么是二维结构？石墨烯就是一种二维结构的纳米碳。普遍认为，纳米片超薄的几何特征有利于催化反应过程中荷载子快速地从内部传输至表面，从而加快反应进程。

只是，纳米形态还不够完全发挥碳化钨的十层功力，近年来，介孔材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，使得能完成微孔沸石分子筛不能完成的化学催化功能。有学者认为，介孔结构的纳米片状碳化钨能最大发挥碳化钨的催化作用。

试验采用水热合成法，将1.32g钨酸钠溶于20ml去离子水，在搅拌条件下逐滴滴加于2 mol/L 的HCl 溶液中，调节pH为 1，得到黄绿色溶胶，加入0.14草酸搅拌 0.5 h，转移至 50 mL 的简易反应釜内，100 ℃恒温反应 4 h，离心分离得到黄色沉淀，经去离子水多次洗涤至中性，最后用乙醇分散，60 ℃干燥后研磨即得黄色前驱体粉末。将前驱体粉体置于石英舟内，将装有前驱体的石英舟推入管式电阻炉中进行还原碳化。采用程序升温方式将管式炉的温度升高至设定温度，并恒温 6 h；最后在氮气保护下降温至 40 ℃以下，从石英舟内取出粉末即得纳米碳化钨。

经过对试验制取的纳米碳化钨研究表明，介孔结构的碳化钨纳米片，纳米片呈方形，由碳化钨颗粒和空隙构成，晶相由 WC 和 W₂C 构成，孔隙的平均孔径 3.5 nm，将其加入甲醇电池溶液中发现，介孔结构的纳米碳化物的电催化氧化具有良好的催化活性，并体现出与铂催化剂相似的双氧化峰特征。这为制备催化活性高且具有类铂催化性能的碳化钨电催化材料奠定了基础。

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