碳化钨铁复合材料的制备与电催化活性.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)MayActaP．一Chim．Sin．2014，30(5)，891-89889l【Article]doi：l0．3866／PKU．WHXB201402241Ⅵ，1r、，．whxb．pku．edu．cn核壳结构碳化钨，碳化钨铁复合材料的制备与电催化活性陈辉’陈丹’谢伟淼’郑翔’李国华，(浙江工业大学化学工程学院，杭州310032；绿色合成技术国家重点实验室培育基地，杭州310032浙江工业大学纳米科学与工程技术研究中心，杭州310032)摘要：以铁黄为载体，偏钨酸铵为钨源，将直接包覆与原位还原碳化技术相结合制备了碳化钨，碳

2、化钨铁复合材料．经X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)观察，复合材料的主要物相为碳化钨铁(Fe。W。C)、碳化钨(WC)和碳化二钨(WC)，且构成了以Fe。w。c为核、wc和wc为壳的核壳结构．采用三电极体系循环伏安法测试了复合材料在酸性、中性和碱性体系中对甲醇的电催化氧化活性．结果表明，与颗粒状碳化钨和介孔空心球状碳化钨相比，复合材料的电催化活性有了明显的提高：进一步研究发现，复合材料的电催化活性不仅受到体系性质的影响，还与其物相组成和微结构相关．上述结果说明，通过控制复合材料的物相组成及微结构。以及反应体系的性质可实现对其电催化活性的调控：同时表明，

3、核壳结构是提高碳化钨催化材料活性的有效途径之一．关键词：碳化钨：碳化钨铁：核壳结构：电催化活性；调控中图分类号：0646PreparationandElectrocataIyticActivityofTungstenCarbideandTungsten--IronCarbideCompositewithCore—-ShellStructureCHENHui’CHENDan’XIEWei—Miao’ZHENGXiang’LIGuo—Hua’__。·(。SchoolofChemicalEngineering,Zh~iangUniversityofTechnology,Ha

4、ngzhou310032，PR．China；StateKeyBreedingBaseofGreenChemistrySynthesisTechnology,Hangzhou310032,PR．China；3ResearchCenterofNanoscienceandEngineeringTechnology,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310032，R．China)Abstract：Atungstencarbideandtungsten—ironcarbidecompositewithacore-shellstruct

5、urewaspreparedthroughacombinationofsurfacecoatingand／nsitureduction-carbonization．usingamm0niummetatungstateasthetungstensourceandironhydroxideastheironsource．Themaincrystalphasesofthecompositeweretungsten-ironcarbide(Fe3W3C)，monotungstencarbide(wc)，andbitungstencarbide(w2C)．Inthecore—s

6、hellcomposite。Fe3W3Cformedthecore，andtheshelIconsistedofWCandW2C．TheelectrocatalyticactivityformethanoIoxidationofthecompositewasmeasuredbycyclicvoltammetrywithathree-electrodesysteminacidic，neutra1．andalkalineaqueoussolutions．Theresultsshowthattheelectrocatalyticactivityofthecompositei

7、shigherthanthoseoftungstencarbideparticlesandmesoporoushollowmicrospheres．Theactivityisaffectedbythepropertiesofthesolutioninwhichthereactionisperformed．andisrelatedtothecrystaIphaseandmicr0structureofthecomposite．Theseresultsindicatethattheelectrocatalyticactivityoftungstencar