如何製備碳化鎢-炭複合材料

碳化鎢具有類似鉑的催化活性，物理和化學性能穩定，且價格低廉。隨著人們對清潔能源的重視，碳化鎢在催化領域，例如直接甲醇燃料電池、催化析氫、超大電容器以及催化脫硫等方面的應用引起了科學家的廣泛關注，例如碳化鎢作為催化劑可以部分代替或者一定程度上節省鉑、鈀等貴重金屬，其應用前景廣闊。

然而，在碳化鎢催化的合成過程中，納米粒子的團聚、低密度的活性中心等問題的存在仍舊困擾著該類材料的合成。為了提升材料的導電性，多種材料合成碳化鎢催化劑被廣泛應用，例如近年來，一種碳化鎢-炭複合的催化劑材料引起人們關注。

碳化鎢-炭複合材料的製備方法能過以下技術方案實現：採用生物擬態合成方法，以木材為擬態範本，表面活性劑為“軟”範本，鎢源、碳源為前驅體，通過真空浸漬引入，借助於溶劑揮發誘導自組裝過程和熱場多元耦合作用製備出具有微孔、中孔和大孔的層次孔結構的碳化鎢/炭複合材料，其具體操作步驟包括：

(1)取20%(wt.)低階酚醛樹脂5.0g，加入乙醇20g和10g水，40℃下攪拌約20分鐘，然後加入2.0gF127，繼續攪拌直至完全溶解；接著加入33.3wt%的AMT溶液1.0g，充分分散得到均勻透明溶液，繼續攪拌1h，即得前驅體溶液；

(2)將上述前驅體溶液轉移到10g木粉中，真空負壓浸漬30min，然後在40℃下揮發混合溶劑，直至完全乾燥，然後置於105℃烘箱內固化24小時，即得預聚產物；

(3)將上述預聚產物研成碎塊，置於管式反應爐中，通入氣流量為60mL/min、體積比為3:1的氮氣和氫氣的混合氣，逐漸升溫至900℃，恒溫煆燒3小時，程式升溫速率為5℃/min，然後自然冷卻，研磨，即得碳化鎢-炭複合材料。

碳化鎢-炭複合材料複合材料廣泛應用於各種電化學催化、敏感器和有機合成等，尤其是可作為直接甲醇燃料電池的催化劑或載體，以達到節約鉑催化劑的目標，促進燃料電池等相關綠色能源的產業化。

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