《氧化钨水合物和碳化钨制备表征及电化学性能.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氧化钨水合物和碳化钨制备表征及电化学性能.doc（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、氧化钨水合物和碳化钨的制备、表征及电化学性能纳米钨基资料因为拥有高熔点和构造稳固性,在能源、化工、合金、催化等众多领域有着巨大的应用潜力。低温焚烧合成是最近几年来发展快速的一种制备纳米资料的新的湿化学方法,拥有简易、快捷、能耗和成本低等诸多长处。本论文将低温焚烧合成方法应用于氧化钨水合物和碳化钨基资料的制备。主要研究内容包含以下几个方面:(1)经过溶液焚烧合成-水热法制备了拥有六方晶体构造的WO390.33H2O/C复合资料,而且把它第一次用作锂离子负极资料。碳层均匀的包覆在WO30.33H20纳米颗粒的表面,制备的WO30.33H2O/C电极循环200次后在电流密度为100mAg-1表现出了
2、一个高的可逆的容量,为768mAhg-1,这个容量高于已经报导的正交晶系的WO30.33H2O。这个特别的构造能够供给有效地孔道用于Li+的传输,所以,六方的WO30.33H2O/C表现出了一个作为锂离子负极资料的潜力。(2)经过一次低温焚烧合成方法直接制备了不一样碳含量的WO30.33H2O/C复合资料用于锂离子电池负极资料。电化学性能测试表示了经过包覆适合的碳层厚度,WO30.33H2O/C电极的锂离子储存性能获得了很大的提升,在电流密度为100mA.g-1时循环200次后,表现出了一个可逆的充放电容量为816mAhg-1。长的循环稳固性和优秀的倍任性能归因于适合的无定形碳层供给了优秀的导
3、电性,同时特别的六方构造也供给了高效的传输通道。(3)碳化钨纳米粉末经过低温焚烧合成的方法制备,并用来作为气体扩散电极的催化剂,所制备的碳化钨粉末均匀颗粒尺寸为200nm,研究了C/W摩/尔比关于碳化钨形成的影响和碳含量关于完整碳化温度的影响。碳化钨的合成温度最优为1100,最优的C/W摩尔比为19/3。经过氧化复原反响(ORR)测试,能够获得采纳碳化钨催化剂制备的气体扩散电极在对电极为氧化汞时,在过电位为0.4V条件下电流密度为350mAcm-2。经过和商用Pt进行对照,碳化钨表现出了一个优秀的催化性能。(4)经过改变完整碳化温度,所制备的碳化钨拥有不一样的游离碳含量。跟着碳化温度的高升,游
4、离碳含量也随之增添。对不一样温度制备的碳化钨进行ORR测试,结果表示当无定形碳含量为0.98wt%时,所获得的碳化钨催化剂拥有最优的催化性能,这是因为适合的碳含量能够提升电导率和碳化钨颗粒的分别性,同时能够供给更多的活性位点。(5)经过化学复原方法,把贵金属铂催化剂复原到碳化钨表面,所制备的复合催化剂拥有均匀的颗粒尺寸。因为无定形碳包覆在制备的样品表面,使得其在Pt/WC催化剂中饰演了一个重要的角色,提升了WC和Pt的共同效应。对其进行析氢反响(HER)性能测试,所制备的Pt/WC复合催化剂在酸性溶液中表现出了一个高的催化活性,均高于WC和商用Pt/C催化剂。研究表示了游离碳的存在能有效的提升Pt/WC催化剂的共同作用,提升其催化活性。(6)关于贵金属复合催化剂来说,降低Pt的负载量和提升Pt颗粒固定的稳固性是面对的一个主要问题。我们经过半焚烧合成的方法,制备了可规模化生产和厚度可控的双核壳构造的WCCPt催化剂。经过调理前驱体中碳的含量,使得生成的碳化钨表面的碳层厚度以及Pt颗粒嵌入碳层的深度获得了有效的控制。碳层能够固定Pt颗粒进而提升其导电性。这个特别的构造保持了一个高效和稳固的催化过程,致使了低的过电位和小的塔菲尔斜率,使其拥有优秀的析氢催化性能。
