一种W2C纳米颗粒的快速制备方法技术

本发明专利技术公开了一种W2C纳米颗粒的快速制备方法。该方法利用碳纳米管薄膜（CNTF）通电产生的焦耳热高温来蒸发钨粉，并在薄膜表面负载钨的氧化物（WOx）；进一步地以消耗骨架碳的方式快速原位焦耳热还原WOx，制得W2C纳米颗粒。该发明专利技术以具有快速升、降温特性的CNTF通电产生焦耳热代替了传统的电阻式、溅射式镀膜过程，以及液相法等W2C合成方式，本方法具有成本低、能耗低、效率高的特点，尤其是可在数秒内实现W2C纳米颗粒的超快制备，具有重要的商业应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种W2C纳米颗粒的快速制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料制备
，具体涉及一种碳化二钨纳米颗粒的超快速制备方法。

技术介绍

[0002]W2C具有熔点高、导热性较好和机械性能优良等特点。在材料加工、航空航天及催化领域均有广泛应用。其中在电催化析氢、产氢等方面，W2C的催化产率是非贵金属催化剂中的佼佼者；同时该催化剂还具有不易被CO等毒化的优点，展现出了替代贵金属催化剂Pt、Ru等的巨大潜力。
[0003]鉴于上述优势，众多研究者争相探索W2C纳米颗粒高效合成方法，但总体上还是局限于传统的气相沉积合成。例如，Xia等人报道了一种气相沉积合成可调谐碳纳米管
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碳化钨纳米粒子异质结构的方法（Xia, et al. Tunable carbon nanotube
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tungsten carbide nanoparticles heterostructures by vapor deposition. Journal of Applied Physics, 2014, 115 (18)）。该法首本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种W2C纳米颗粒的快速制备方法，其特征在于：所述W2C纳米颗粒是通过消耗CNTF中的骨架碳并在焦耳热高温下原位还原WOx制得。2.根据权利要求1所述的一种W2C纳米颗粒的快速制备方法，其特征在于：基于超快焦耳热响应的高温制备过程是通过在CNTF两端通电，利用薄膜自身电阻产生的焦耳热快速原位还原CNTF表面的WOx实现的。3.根据权利要求1所述的一种W2C纳米颗粒的快速制备方法，所述的W2C纳米颗粒制备过程中使用到的焦耳热热源包括但不限于碳纳米管薄膜，还可以是石墨烯、纳米碳纤维的薄膜或织物。4.根据权利要求1所述的一种W2C纳米颗粒的快速制备方法，主要包括以下步骤：（1）碳纳米管薄膜的预处理：截取一张2
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4cm规格的厚度为20微米的碳纳米管薄膜，用浓盐酸将浸泡6h以除去所含催化剂等金属杂质;（2）WOx颗粒的负载：将钨粉均匀分散在无水乙醇中，继而抽滤到碳纳米管薄膜上，得到沉积有钨粉层的CNTF；继而将该CNTF的含钨粉面朝上，利用导电银胶将其两端粘在焦耳热加热炉中的样品架上，并在其上隔空放置同样厚度规格的另一张CNTF,进一步将炉腔抽至一定的真空度并接入直流电源,通过控制电压的大小和通电时间，使下层CNTF上表面的钨粉被部分蒸发、氧化，并沉积至上层CNTF的下表面;（3）W2C纳米颗粒的快速焦耳热制备：在负载了WOx颗粒的CNTF表面涂覆一层PVP溶液，在鼓风干燥箱中干燥后取出；利用导电银胶将其两端粘在焦耳热加热炉中的样品架上，并将炉腔抽至一定的真空度,通过控制电压大小和通电时间，利用CNTF的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡成，刘虎，李舒琳，力量，程盛，刘节华，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：