限域燃烧法制备高电氧化反应性能纳米碳化钨/碳粉末

碳化钨（WC）被认为是一种很有前途的、可以在化学反应中代替铂、铑等贵重金属的类铂催化剂。但是，就目前的研究来看，其电化学催化性能与贵金属相比还存在一定的差距，尚不具备实用价值。本文旨在制备一种高比表面积的WC/C催化剂进而获得高电氧化反应性能。本文将活性炭引入燃烧体系中，通过溶液燃烧—碳化两步法合成了WC/C纳米粉体，研究了活性炭加入量对WC/C复合材料结构，形貌和氧化还原性能的影响，探究了活性炭作为载体在氧化还原过程中的作用。研究结果表明，碳的加入提高了WC/C复合材料的比表面积，限制了WC长大，提高了粉体的导电性和稳定性。WC分布在活性炭的表面、孔洞和缝隙中，分布在孔洞中的WC颗粒直径约为40~100 nm，分散均匀，而活性炭表面的WC颗粒直径约为200 nm。当碳与偏钨酸铵的质量比为1:15时具有更正的还原峰电位为?0.24V，对应的电流密度为2.4 mV/cm2；具有更正的半波电位，表现出更好的催化活性，根据K–L公式得出电子转移数目为3.45，说明该反应主要以四电子过程为主。