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WC/天然沸石纳米复合材料的制备与电催化活性
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学] O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州310032, [2]绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310032, [3]浙江工业大学纳米科学与工程技术研究中心,杭州310032, [4]浙江工业大学分析测试中心,杭州310032
  • 相关基金:国家自然科学基金(20476097); 浙江省自然科学基金(Y4080209 Y406094); 浙江省科技计划(2007F70039)资助项目
中文摘要:

以天然沸石为载体,偏钨酸铵为钨源,将机械化学法与原位还原碳化技术结合,制备了碳化钨与天然沸石的纳米复合材料.制备过程中,首先对天然沸石进行预处理,然后按硅钨摩尔比为2:1配置偏钨酸铵与沸石混合物,经机械球磨得到三氧化钨与沸石复合前驱体,再将前驱体在管式炉内1173K温度下,在CH4与H2混合气氛中还原碳化即得碳化钨与沸石的纳米复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量散射谱(EDS)分别对样品的晶相、形貌、微结构和化学组成进行了表征.结果表明,样品主要由一碳化钨、碳化二钨、石英、丝光沸石、斜发沸石等物相组成.其中,一碳化钨晶粒约为30nm,碳化二钨的晶粒约为20nm.应用粉末微电极测试了样品在中性溶液中对对硝基苯酚的电催化活性.结果表明,在中性溶液中样品对对硝基苯酚电催化活性优于介孔空心球状碳化钨,样品的电还原催化活性与其WC的质量分数和WC与W2C的质量比相关.碳化钨与沸石构成复合材料后,两者具有明显的协同效应.

英文摘要:

WC zeolite nanocomposite was synthesized by combining a mechano-chemical approach with the reduction-carbonization technique.We used natural zeolite as a support and ammonia metatungsten as a tungsten source.The pretreated zeolite was mixed with ammonia metatungsten at a n(Si):n(W)=2:1 by a ball miller to produce the WO3/zeolite precursor.The precursor was then reduced and carbonized in a CH4/H2 atmosphere at 1173 K in a furnace for a specific period of time.The product was characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),and X-ray energy diffusive spectroscopy(EDS).Results showed that the sample was composed of monotungsten carbide,bitungsten carbide,quartz,mordenite,and clinoptilolite.The diameter of the monotungsten carbide particles was found to be about 30 nm and that of bitungsten carbide about 20 nm.The electrocatalytic activity of the sample for p-nitrophenol in a neutral solution was measured using a powder microelectrode.Results show that the sample is electrocatalytically active in a neutral p-nitrophenol solution.The electrocatalytic activity of these samples is better than that of mesoporous tungsten carbide and this is due to the mass fraction of WC and the ratio of w(WC)/w(W2C).These results indicate that a synergistic effect exists between the tungsten carbide and the zeolite.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781