一种利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法技术

技术编号：40190304 阅读：15 留言：0更新日期：2024-01-26 23:52

本发明专利技术公开了一种利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，包括以下步骤：步骤一，将WC粉体加入到异丙醇溶液中，搅拌后得到溶液A，再向溶液A中加入碘，搅拌后得到溶液B；步骤二，将溶液B倒入反应釜内静置；步骤三，将反应釜放入水热电容沉积设备中，其正极为石墨电极，负极为C/C复合材料连接电极，保持正负电极平行，密封设备，反应釜在电压5‑30V，电流1A，温度100‑140℃下反应30min‑2h，反应结束自然冷却至室温或浸入酸性溶液后得到湿润的WC C/C电极材料；步骤四，将湿润的WC C/C电极材料进行烘干，最终获得WC C/C电极材料。本发明专利技术具有工艺简便、结构可控、制备出的电极材料具有良好的电催化性能的特点。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料，具体涉及一种利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法。

技术介绍

1、近年来，人类对能源的需求爆炸式增长，导致全球化石燃料急剧减少和环境污染严重。面对能源危机和环境污染，氢气作为理想清洁能源受到广泛关注。电催化析氢是较为理想的氢能获取方式，但需要催化剂降低反应过电势。理想催化剂pt因储量低、价格昂贵，很难大规模推广。

2、目前，有研究表明，w基高价过渡金属可以有效地调节3d金属碳化物的电子结构，优化金属离子与电解水中间体(*oh，*o，*ooh)之间的吸附能。碳化钨因具有类铂催化性能，可用作化学领域和电化学领域的催化剂，不易受到co、h2s等气体中毒等特性而受到了广泛关注。碳化钨上述特性使其在不远的将来有望替代或部分替代铂等贵金属催化剂。研究进一步表明，碳化钨粉体的催化活性远不及铂等贵金属，其催化性能有待提高。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法，本专利技术具有工艺简便、结构可控的特点，制备出的电极材料具有良好的电催化性能。

2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法，包括以下步骤：

3、步骤一，取0.17-0.34g的wc粉体加入到170ml体积比为70％异丙醇溶液中，搅拌后得到溶液a，再向溶液a中加入0.17-0.34g的碘，搅拌后得到溶液b；

4、步骤二，将步骤一中溶液b倒入反应釜内静置；</p>

5、步骤三，将反应釜放入水热电容沉积设备中，以石墨电极为正极，c/c复合材料为负极，保持正负电极平行，密封设备，反应釜在电压5-30v，电流1a，温度100-140℃下反应30min-2h，反应结束自然冷却至室温或浸入酸性溶液后得到湿润的wc c/c电极材料；

6、步骤四，将步骤三中湿润的wc c/c电极材料进行烘干，最终获得wc c/c电极材料。

7、所述步骤一中的wc粉体是w源为na2wo4·2h2o，c源为三聚氰胺，通入氢氩气体为保护气体，在800℃煅烧2h后得到。

8、所述步骤一的搅拌采用磁力搅拌机搅拌24h。

9、所述步骤二中的反应釜为聚四氟乙烯内衬高压反应釜。

10、所述步骤二中的溶液b在反应釜的填充比为70％。

11、所述步骤二中的静置时间5-10min。

12、所述步骤三中的c/c复合材料是在马弗炉中经过500-1000℃煅烧5-10min。

13、所述步骤三中浸入酸性溶液的时间为5-10min。

14、所述步骤四中的烘干温度60℃，烘干时间12h。

15、本发现与现有技术相比，有益效果如下：

16、(1)本专利技术由于使用了水热电泳沉积方法，所以制备工艺简单、易于实现、工艺条件可控；

17、(2)本专利技术可以通过控制水热电泳沉积设备的反应电压、反应时间、反应温度调控wc粉体生长在c/c复合材料上的厚度和形貌；

18、(3)本专利技术将具有电催化性能的wc碳化钨粉体利用水热电泳沉积方法沉积在c/c复合材料表面，制备成wc c/c电极材料，可以有效地提高电催化性能。

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【技术保护点】

1.一种利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤一中的WC粉体是W源为Na2WO4·2H2O，C源为三聚氰胺，通入氢氩气体为保护气体，在800℃煅烧2h后得到。

3.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤一的搅拌采用磁力搅拌机搅拌24h。

4.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤二中的反应釜为聚四氟乙烯内衬高压反应釜。

5.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤二中的溶液B在反应釜的填充比为70％。

6.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤二中的静置时间5-10min。

7.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤三中的C/C复合材料是在马弗炉中经过500-1000℃煅烧5-10min。

8.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤三中浸入酸性溶液的时间为5-10min。

9.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备WC C/C电极材料的方法，其特征在于：所述步骤四中的烘干温度60℃，烘干时间12h。

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【技术特征摘要】

1.一种利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法，其特征在于：所述步骤一中的wc粉体是w源为na2wo4·2h2o，c源为三聚氰胺，通入氢氩气体为保护气体，在800℃煅烧2h后得到。

3.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法，其特征在于：所述步骤一的搅拌采用磁力搅拌机搅拌24h。

4.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方法，其特征在于：所述步骤二中的反应釜为聚四氟乙烯内衬高压反应釜。

5.如权利要求1所述的利用水热电泳沉积制备wc c/c电极材料的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，齐艺榕，曹丽云，冯永强，王东平，余泽翰，刘瑞，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：

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