WCCNT纳米复合材料制备及其对甲醇氧化的电催化性能.pdf

物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)
1370ActaPhys.鄄Chim.Sin.,2007,23(9)：1370-1374September

[Article]www.whxb.pku.edu.cn

WC/CNT纳米复合材料制备及其对甲醇氧化的电催化性能

1,2,3,1,21,21,2,3
李国华鄢田伟汤俊艳马淳安
(1浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310032;2浙江工业大学化学工程与材料学院,
杭州310032;3浙江工业大学纳米科学与技术工程中心,杭州310032)

摘要：采用表面修饰技术将碳纳米管(CNT)表面羧基化,通过羧基将钨离子基团修饰到碳纳米管的外表面,再
通过原位还原碳化技术,将钨离子基团还原成碳化钨(WC)纳米微粒,制备出WC/CNT纳米复合材料.采用FTIR、

XRD、SEM、HRTEM和N2吸附等分析测试手段对样品的形貌、晶相组成和微观结构特征进行了表征.FTIR和

N2吸附结果表明,硝化后,在碳纳米管表面羧基化的同时比表面积增加;XRD结果表明,WC/CNT样品由碳纳
米管、WC以及非化学计量比的氧化钨组成;SEM和HRTEM结果表明,WC纳米颗粒均匀地分散于碳纳米管的
外表面,并与碳纳米管构成了复合材料.采用循环伏安法测试了样品在碱性条件下对甲醇氧化的电催化性能,结
果表明,复合材料对甲醇氧化的电催化性能明显强于WC和碳纳米管,并在实验结果的基础上探讨了复合材料
催化性能提高的原因.

关键词：碳化钨;碳纳米管;纳米复合材料;制备;电催化性能
中图分类号：O646

PreparationandElectrocatalyticPropertyforMethanolOxidationof
WC/CNTNanocomposite

1,2,3,1,21,21,2,3
LIGuo鄄Hua鄢TIANWeiTANGJun鄄YanMAChun鄄An
(1StateKeyLaboratoryBreedingBaseofGreenChemistry鄄SynthesisTechnology,ZhejiangUniversityofTechnology,
Hangzhou310032,P.R.China;2SchoolofChemicalEngineeringandMaterialsScience,ZhejiangUniversityof
Technology,Hangzhou310032,P.R.China;3ResearchCenterofNanoscienceandTechnology,
ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310032,P.R.China)

Abstract：InordertofabricateWC/CNTnanocomposite,carbonnanotubes(CNTs)werefirstsurfacedecoratedby
carboxygroups,andtungstenionicgroupsweredecoratedonthesurfaceofcarbonnanotubethroughcarboxygroups,
thenthetungstenionicgroupswerereducedintotungstencarbidebyanapproachofinsitureductionand

carbonization.ThesampleswerecharacterizedbyFTIR,XRD,SEM,HRTEM,andN2adsorption.FTIRandN2
adsorptionresultsshowedthatthedecoratedcarbonnanotubewasofcarboxylation,whileitsspecificsurfacearea
increased.XRDresultsshowedthatthesamplewascomposedoftungstencarbide(WC),carbonnanotubeandnon鄄
stoichiometrictungstenoxide.SEMandHRTEMresultsshowedthatthetungstencarbidenanoparticleswithirregular
granularlaidontheoutersurfaceofcarbonnanotubehomogenously.Theelectrocatalyticactivityofthesampleswas
testedbypowder鄄microelectrode,andtheresultsshowedthattheelectrocatalyticacti